如何用我孩子的电子套件构建一个有趣的 XOR 电路

电器工程 数字逻辑
2022-01-25 01:29:27

当我今天回到家时,我的孩子自豪地告诉我他们是如何从他的 snap 电路电子套件中成功制作 AND、OR 和 NOT 逻辑的,并问我他们如何制作独家或。

有没有人对可以做到这一点的简单(并且很有教育/娱乐性)电路有任何建议?

该套件只有简单的按钮开关(即没有 SPDT 开关)和常见的各种基本电子元件。它确实有 PNP 和 NPN 晶体管,但我更喜欢更简单的东西(到目前为止他们还没有使用过晶体管)。二极管可以,因为它们更容易理解和更熟悉。

我的一个想法是这样的:

在此处输入图像描述

但它并不理想,因为它使用两个电池组并最终通过必须与当前电池电压匹配的分压器驱动灯。有更好的建议吗?

编辑:

为了澄清,他们想制作一个有两个按钮的电路,如果按下其中一个(但不是两个)开关,灯就会亮起。

特别是,不要求电路具有数字输入和数字输出(我们通常认为数字逻辑的方式)。

2个回答

这个怎么样?

示意图

模拟此电路- 使用CircuitLab创建的原理图

要点亮灯,必须将其中一个开关闭合而另一个打开。请注意,如果两个开关都关闭,电阻器中将浪费大量功率,但灯将完全关闭。进一步注意,可能必须使用一个非常小的灯泡,并且可能必须使用更高的电压或减少电阻以获得更多的光,但应确保电压的平方除以电阻不超过电阻的额定功率(对于例如,如果您使用 12 伏和 22 欧姆,则需要使用 5 瓦电阻)。或者,您可以用灯泡替换电阻器并将它们遮蔽,使它们的光不可见。

如果你想要一个晶体管电路,这是几十年前我大约八岁时为我父母的车设计的电路的一半(我不记得实际的电阻值;晶体管是某种 TO-3 封装,而不是3906 的;给出的组件应该适合演示目的——真正的组件使用的是灯而不是 LED 和电阻器)。一位电气工程的成年朋友帮助设计,但我设计了整体概念。

示意图

模拟这个电路

左侧输入连接到汽车上的一个转向信号闪光灯;右侧输入连接到刹车灯。灯是拖车的左侧灯。右侧闪光灯和拖车灯的接线类似。请注意,正极在底部你儿子的挑战是弄清楚底部的二极管是做什么用的(考虑上面对电路连接的描述)。

XOR 的可能方程之一是 (A+B).not(AB)

如果只需要使用一个触点按钮,可以通过以下原理图使用二极管逻辑来实现。

备注:最初的示意图是用灯作为输出绘制的,但只要灯是对称器件,二极管实际上是多余的。同时,这种异或的实现将更好地与 LED 指示灯一起使用,所以我重新绘制了它:

示意图

模拟此电路- 使用CircuitLab创建的原理图

如果可以使用带有开关触点的按钮,事情就会变得非常简单。下面的示意图使用了一些不同的方程:Q = (A+B).(not A + not B)

示意图

模拟这个电路