Cách xây dựng mạch XOR thú vị với bộ thiết bị điện tử của con tôi

Khi tôi về nhà hôm nay, con tôi đã tự hào nói cho tôi biết làm thế nào chúng có thể tạo ra AND, OR, và KHÔNG logic từ bộ dụng cụ điện tử mạch nhanh của mình và hỏi tôi làm thế nào chúng có thể độc quyền hoặc.

Có ai có bất kỳ đề xuất cho một mạch đơn giản (và giáo dục / giải trí) sẽ làm điều này?

Bộ này chỉ có các công tắc đẩy đơn giản (tức là không có công tắc SPDT) và nhiều loại linh kiện điện tử cơ bản thông thường. Nó có các bóng bán dẫn PNP và NPN nhưng tôi thích một cái gì đó đơn giản hơn (cho đến nay họ chưa sử dụng bóng bán dẫn). Điốt sẽ ổn vì chúng dễ hiểu và quen thuộc hơn.

Một ý tưởng tôi có là một cái gì đó như thế này:

nhưng nó không lý tưởng vì nó sử dụng hai bộ pin và kết thúc việc điều khiển đèn thông qua một bộ chia tiềm năng phải phù hợp với điện áp pin hiện tại. Bất kỳ đề nghị tốt hơn?

BIÊN TẬP:

Để làm rõ, họ muốn tạo ra một mạch có hai nút ấn và đèn sẽ sáng nếu nhấn (nhưng không phải cả hai) công tắc được nhấn.

Đặc biệt, không có yêu cầu rằng mạch có đầu vào kỹ thuật số và đầu ra kỹ thuật số (cách chúng ta thường nghĩ về logic kỹ thuật số).

Còn cái này thì sao?

^{mô phỏng mạch này - Sơ đồ được tạo bằng CircuitLab}

Để thắp sáng đèn, một trong các công tắc phải được đóng và công tắc khác mở. Lưu ý rằng nếu cả hai công tắc được đóng lại, rất nhiều năng lượng sẽ bị lãng phí trong các điện trở nhưng đèn sẽ tắt hoàn toàn. Lưu ý thêm rằng người ta có thể phải sử dụng bóng đèn rất nhỏ và có thể phải sử dụng điện áp cao hơn hoặc giảm điện trở để có được nhiều ánh sáng, nhưng người ta phải đảm bảo rằng điện áp bình phương chia cho điện trở không vượt quá định mức công suất của điện trở (đối với ví dụ, nếu bạn sử dụng 12 volt và 22 ohms, bạn sẽ cần sử dụng điện trở 5 watt). Ngoài ra, bạn có thể thay thế điện trở bằng bóng đèn và che chở chúng để ánh sáng của chúng không nhìn thấy được.

Nếu bạn muốn có một mạch bán dẫn, thì đây là một nửa mạch tôi đã thiết kế cho chiếc xe của bố mẹ tôi cách đây khoảng tám thập kỷ (tôi không nhớ các giá trị điện trở thực tế; các bóng bán dẫn là một loại gói TO-3 chứ không phải 3906, các thành phần được cung cấp phải phù hợp cho mục đích trình diễn - thiết bị thật sử dụng đèn thay vì đèn LED và điện trở). Một người bạn trưởng thành về kỹ thuật điện đã giúp thiết kế, nhưng tôi đã thiết kế khái niệm tổng thể.

^{mô phỏng mạch này}

Đầu vào bên trái được nối với một trong các đèn flash báo rẽ trên xe; đầu vào bên phải được nối với đèn phanh. Đèn là ánh sáng bên trái của một trailer. Flasher bên phải và đèn trailer có dây tương tự. Lưu ý rằng tích cực là ở phía dưới . Thách thức của con trai bạn là tìm ra các điốt ở phía dưới để làm gì (xem xét mô tả ở trên về những gì mạch được kết nối với).

Một trong những phương trình có thể có của XOR là (A + B) .not (AB)

Nếu chỉ có một nút tiếp xúc phải được sử dụng, nó có thể được thực hiện theo sơ đồ sau, sử dụng logic diode.

LƯU Ý : Sơ đồ ban đầu được vẽ bằng đèn như một đầu ra, nhưng miễn là đèn là thiết bị đối xứng, các điốt thực sự là thừa. Đồng thời, việc triển khai XOR này sẽ hoạt động tốt hơn với đèn LED, vì vậy tôi đã vẽ lại theo cách này:

^{mô phỏng mạch này - Sơ đồ được tạo bằng CircuitLab}

Nếu các nút có chuyển đổi danh bạ có thể được sử dụng, mọi thứ trở nên thực sự đơn giản. Sơ đồ sau sử dụng một phương trình khác nhau một chút: Q = (A + B). (Không phải A + không B)

^{mô phỏng mạch này}