Как построить интересную схему XOR с электронным комплектом моего ребенка

Когда я вернулся домой сегодня, мой ребенок гордо рассказывал мне, как им удалось создать логику «И, ИЛИ, И НЕ» из его электронного комплекта с микросхемами, и спрашивал меня, как они могут сделать эксклюзив или.

Есть ли у кого-нибудь предложения для простой (и очень образовательной / развлекательной) схемы, которая бы сделала это?

В комплект входят только простые нажимные переключатели (то есть без переключателей SPDT) и обычный набор основных электронных компонентов. У него действительно есть транзисторы PNP и NPN, но я бы предпочел что-то более простое (они до сих пор не использовали транзисторы). С диодами все будет в порядке, так как они легче для понимания и более знакомы.

У меня была одна идея:

но он не идеален, поскольку использует два батарейных блока и в конечном итоге ведет лампу через делитель потенциала, который должен соответствовать текущему напряжению батареи. Есть лучшие предложения?

РЕДАКТИРОВАТЬ:

Чтобы уточнить, они хотят сделать схему, которая имеет две кнопки, и лампа будет гореть, если нажата любая (но не обе) кнопка.

В частности, не требуется, чтобы схема имела цифровые входы и цифровой выход (как мы обычно думаем о цифровой логике).

Как насчет этого?

^{смоделировать эту схему - схема, созданная с использованием CircuitLab}

Чтобы зажечь лампу, один из переключателей должен быть замкнут, а другой - разомкнут. Обратите внимание, что если оба переключателя замкнуты, в резисторах будет расходоваться много энергии, но свет будет полностью выключен. Также обратите внимание, что для получения большого количества света может потребоваться использовать очень маленькую лампочку и, возможно, придется использовать более высокое напряжение или уменьшить резисторы, но следует убедиться, что квадрат напряжения, деленный на сопротивление, не превышает номинальную мощность резистора (для Например, если вы использовали 12 вольт и 22 кОм, вам необходимо использовать 5-ваттные резисторы). В качестве альтернативы вы можете заменить резисторы лампочками и укрыть их, чтобы их свет не был виден.

Если вам нужна транзисторная схема, вот половина схемы, которую я разработал для автомобиля моих родителей несколько десятилетий назад, когда мне было около восьми лет (я не помню фактических значений резисторов; транзисторы были чем-то вроде TO-3, а не 3906-е годы; приведенные компоненты должны быть пригодны для демонстрационных целей - в настоящем использовалась лампа, а не светодиод и резистор). Взрослый друг электротехники помог с дизайном, но я разработал общую концепцию.

^{смоделировать эту схему}

Левый вход подключен к одному из указателей поворота на автомобиле; правый вход подключен к стоп-сигналу. Лампа - левый свет прицепа. Правый указатель поворота и лампа прицепа подключены аналогичным образом. Обратите внимание, что положительный внизу . Задача вашего сына состоит в том, чтобы выяснить, для чего предназначены диоды внизу (рассмотрите приведенное выше описание того, к чему была подключена схема).

Одним из возможных уравнений для XOR является (A + B) .not (AB)

Если необходимо использовать только одну контактную кнопку, это можно реализовать по следующей схеме с использованием диодной логики.

ЗАМЕЧАНИЕ : Первоначальная схема была нарисована с лампами в качестве выхода, но пока лампы являются симметричными устройствами, диоды на самом деле излишни. В то же время, эта реализация XOR будет лучше работать со светодиодным индикатором, поэтому я перерисовал это следующим образом:

^{смоделировать эту схему - схема, созданная с использованием CircuitLab}

Если можно использовать кнопки с переключением контактов, все становится действительно просто. Следующая схема использует немного другое уравнение: Q = (A + B). (Не A + не B)

^{смоделировать эту схему}