Come costruire un interessante circuito XOR con il kit elettronico di mio figlio

Quando sono tornato a casa oggi, mio ​​figlio mi stava dicendo con orgoglio come erano riusciti a realizzare la logica AND, OR e NOT dal suo kit elettronico di circuiti a scatto e mi stava chiedendo come avrebbero potuto fare l'esclusivo o.

Qualcuno ha qualche suggerimento per un circuito semplice (e altamente educativo / divertente) che lo farebbe?

Il kit ha solo semplici interruttori a pressione (cioè senza interruttori SPDT) e la solita varietà di componenti elettronici di base. Ha transistor PNP e NPN ma preferirei qualcosa di più semplice (non hanno usato transistor finora). I diodi andrebbero bene perché sono più facili da capire e più familiari.

Un'idea che avevo era qualcosa del genere:

ma non è l'ideale in quanto utilizza due pacchi batteria e finisce per guidare la lampada attraverso un potenziale divisore che deve essere adattato alle tensioni attuali della batteria. Qualche suggerimento migliore?

MODIFICARE:

Per chiarire, vogliono fare un circuito che ha due pulsanti e la lampada si accenderà se viene premuto uno (ma non entrambi) l'interruttore.

In particolare, non è necessario che il circuito abbia ingressi digitali e un'uscita digitale (il modo in cui normalmente penseremmo della logica digitale).

Cosa ne pensi di questo?

^{simula questo circuito - Schema creato usando CircuitLab}

Per accendere la lampada, uno degli interruttori deve essere chiuso e l'altro aperto. Notare che se entrambi gli interruttori sono chiusi, molta energia verrà sprecata nei resistori ma la luce sarà completamente spenta. Si noti inoltre che potrebbe essere necessario utilizzare una lampadina molto piccola e potrebbe essere necessario utilizzare una tensione più elevata o ridurre i resistori per ottenere molta luce, ma è necessario assicurarsi che la tensione quadrata divisa per la resistenza non superi la potenza nominale del resistore (per esempio, se hai usato 12 volt e 22 ohm, dovrai utilizzare resistori da 5 watt). In alternativa, è possibile sostituire i resistori con lampadine e proteggerli in modo che la loro luce non sia visibile.

Se vuoi un circuito a transistor, ecco la metà di un circuito che ho progettato per l'auto dei miei genitori qualche decennio fa quando avevo circa otto anni (non ricordo i valori dei resistori reali; i transistor erano una sorta di pacchetto TO-3 e non 3906; i componenti forniti dovrebbero essere adatti a scopo dimostrativo - quello reale utilizzava una lampada anziché un LED e una resistenza). Un amico adulto di ingegneria elettrica mi ha aiutato nella progettazione, ma ho progettato il concetto generale.

^{simula questo circuito}

L'ingresso sul lato sinistro è collegato a uno dei lampeggiatori degli indicatori di direzione sulla vettura; l'ingresso sul lato destro è collegato alla luce del freno. La lampada è la luce sinistra di un rimorchio. Il lampeggiatore sul lato destro e la lampada del rimorchio sono collegati in modo simile. Si noti che il positivo è sul fondo . La sfida di tuo figlio è capire a cosa servono i diodi in basso (considera la descrizione sopra a cui era collegato il circuito).

Una delle possibili equazioni per XOR è (A + B) .non (AB)

Se è necessario utilizzare solo un pulsante di contatto, può essere implementato dal seguente schema, utilizzando la logica a diodi.

NOTA : lo schema iniziale è stato disegnato con una lampada come uscita, ma fintanto che le lampade sono dispositivi simmetrici, i diodi sono effettivamente superflui. Allo stesso tempo, questa implementazione di XOR funzionerà meglio con l'indicatore LED, quindi l'ho ridisegnato in questo modo:

^{simula questo circuito - Schema creato usando CircuitLab}

Se si possono usare pulsanti con contatti di commutazione, le cose diventano davvero semplici. Lo schema seguente utilizza un'equazione un po 'diversa: Q = (A + B). (Non A + non B)

^{simula questo circuito}