Avatud kollektoriga väljundid on üha tavalisemad digitaalkiibi konstruktsioonides, operatiivvõimendites ja mikrokontrolleri (Arduino) tüüpi rakendustes teiste vooluahelatega ühendamiseks või suure vooluga koormuse juhtimisahelate (nt LED-tuled ja releed) juhtimiseks, mis ei pruugi elektriliste omadustega ühilduda. Kuid mida tähendab "avatud kollektor" ja kuidas seda vooluringi kujundamisel kasutada?
Nagu me oma eelmistest õpetustest teame, on bipolaarsed ristmiktransistorid, olgu NPN või PNP, kolme terminaliga seadmed. Kolm terminali on identifitseeritud kui Emitter, Base ja Collector.
Võimenditena töötamiseks saame kasutada bipolaarseid transistore, st väljundsignaali amplituud on suurem kui sisendsignaal, või sagedamini pooljuht "on/off" tüüpi elektrooniliste lülititena.
Kuna bipolaarne ristmiktransistor (BJT) on 3-klemmseade, saab seda konfigureerida ja kasutada ühes kolmest erinevast lülitusrežiimist. Need on ühine alus (CB), ühine emitter (CE) ja ühine kollektor (CC).
Kui seda kasutatakse võimendamiseks (aktiivne piirkond) või lülitamiseks (väljalülitus- või küllastuspiirkond), on "ühise emitteri" konfiguratsioon ülekaalukalt kõige levinum transistori konfiguratsioon. See on transistori konfiguratsioon, mida näeme selles juhendis avatud kollektori väljundi kohta.
Mõelge allpool näidatud standardsele ühise emitteri võimendi konfiguratsioonile.
Selles üheastmelises ühisemitteri konfiguratsioonis on takistus ühendatud transistori kollektori klemmi ja positiivse jõurööpa V CC vahel. Sisendsignaal rakendatakse transistori aluse ja emitteri ristmiku vahel ning emitteri klemm on otse maandatud. Sellest ka kirjeldav termin "common emitter" (CE).
Transistori "sisselülitamiseks" vajalik eelpingevool IB juhitakse otse NPN-transistori baasi läbi baastakistuse RB ja väljundsignaal pööratakse 180 kraadi ümber sisendsignaali suhtes, mis on võetud kollektori ja emitteri klemmidest.
See võimaldab juhtida transistori kollektori voolu nulli (läbilõike) ja mõne maksimaalse väärtuse (küllastus) vahel. See on tavaliste emitteri konfiguratsioonide standardvarustuses ja seda saab nihutada kas A-klassi võimendina või loogilise sisse/välja lülitina.
Siin on probleem selles, et nii transistor kui ka selle kollektori koormustakistus on ühendatud ühise toitepingega. Kollektori takistust RC kasutatakse siin selleks, et võimaldada kollektori pingel VC muutuda vastusena transistori baasklemmile rakendatavale sisendsignaalile, võimaldades seeläbi transistoril toota võimendatud väljundsignaali. Kuna RC puudub, on pinge kollektori klemmil alati võrdne toitepingega.
Nagu varem mainitud, kui VBE on palju väiksem kui {{0}},7 volti (null baasvool) või palju suurem kui 0,7 volti (maksimaalne baasvool), võib bipolaarne ristmiktransistor töötada selle katkestuse ja küllastuspiirkonnad.