電子工作のキットを見ていると、
「このキットの出力は、オープンコレクタです。」
と記載されている広告を見ます。
オープンコレクタとはなんでしょうか？
オープンコレクタは、ＩＣやセンサーの、出力形式の1つです。
例えば、「なになにの時、ＩＣ端子の出力がハイレベルになります。」
と、書いてある場合、普通は端子がハイレベルになったのだから、その端子の先にＬＥＤを付ければ、光るのだなー！と思い、次のように接続すると思います。
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← ハイレベルの端子を利用してＬＥＤを光らせる場合。 |
ほどんどの場合、その解釈で全然問題ありません。
特に、ＰＩＣマイコンを使って実験している場合は、まさにそのような解釈で開発していきます。
しかし、「なになにの時、ＩＣ端子の出力がハイレベルになります。またその出力は、オープンコレクタです。」と、書いてあった場合は、話が全く違ってきます。
ひとこと、オープンコレクタと書いてあるだけで、ＬＥＤを光らせる際も、次のように接続が変わります。
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← オープンコレクタの端子を利用して
ＬＥＤを光らせる場合、
抵抗、プラスの電源が必要です。 |
端子とＬＥＤだけでなく、プラス電源と抵抗が増えていて、ＬＥＤの向きも逆になっています。
端子がオープンコレクタ出力の場合、電圧や電流を信号として出力するのではありません。
出力と書いてありますが、トランジスタのコレクタと理解して下さい。
トランジスタのONとOFFのスイッチ作用で、出力を表現しているので、吸い込みが出来ると考えたほうが、適切です。
次のような図のイメージです。
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← オープンコレクタは、トランジスタのコレクタ部。
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オープンと言う言葉がついているので、「開く」のようなイメージがありますが、どちらかというと「あてもなく、ブラブラしている」の意味合いが強いです。
オープンコレクタは、直接ＩＣにＬＥＤを付けて駆動させても良いのですが、通常は次のようにつなぎます。
このように取り付けることにより、ＩＣの電源とＬＥＤの電源を別にすることが出来ます。
電源を別にすると言うことは、ＩＣを駆動させるのに５Ｖで、ＬＥＤを駆動させるのに３Ｖにしたり、
ＩＣを駆動させるのに５Ｖで、別のICを駆動させるのに３Ｖにしたり、
ＩＣと異なった電圧の負荷を作動させることが出来ます。
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← 通常は、こちらの使い方をします。
この抵抗は、プルアップ抵抗と言われています。
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ＰＩＣマイコンで、ＰＩＣ１６Ｆ８４Ａと呼ばれる、代表的なＰＩＣマイコンがあります。
このマイコンは、雑誌や書籍に、ピン数が少ないので、電子工作のＰＩＣマイコンとして、良く利用されています。
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← ＰＩＣ１６Ｆ８４Ａの端子。 |
ＲＡ０、ＲＡ１，ＲＡ２，ＲＡ３，ＲＡ４、ＲＢ０、ＲＢ１、ＲＢ２、ＲＢ３、ＲＢ４、ＲＢ５、ＲＢ６、ＲＢ７は、データーのやり取りする端子として、利用されます。
この端子にＬＥＤを取り付ければ、点滅させることができます。
しかし、ＲＡ４端子だけは、普通につないでは、ＬＥＤを点滅させることが出来ません。
他の端子は、電圧や電流を信号として出力するのですが、
ＲＡ４端子だけは、オープンコレクタになっているからです。
ＰＩＣ１６Ｆ８４Ａを使って、開発している時、つい忘れてしまって、どうしても上手くいかないことがあります。
ＰＩＣ１６Ｆ８４ＡのＲＡ４は、オープン端子と覚えておいて下さいね。
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