XOR-Gate-Designproblem

Konzeptionell kann ich sehen, warum Sie die Schaltung auf diese Weise implementiert haben:

1. Wenn entweder SW1 oder SW2 geschlossen ist, leitet entweder Q1 oder Q2 und der Strom fließt zur LED
2. Wenn jedoch sowohl SW1 als auch SW2 geschlossen sind, leiten sowohl Q3 als auch Q4, was dazu führt, dass Q5 leitet. Wenn Q5 leitet, liegt an der LED nicht genug Spannung an, um sie einzuschalten

Gut gedacht, wirklich.

BJTs haben jedoch eine hohe Stromverstärkung ($\beta\approx100$). Dies bedeutet, dass selbst ein niedriger Strom zur Basis von Q5 verstärkt wird und die LED nicht einschaltet. Aber wie kommt es, dass ein Strom zur Basis von Q5 fließt, wenn SW1 offen ist? Verhält sich Q3 nicht wie ein offener Stromkreis, wenn SW1 offen ist? Die Antwort ist NEIN - BJT-Transistoren haben ein sehr interessantes Verhalten, wenn sie mit schwebender Basis betrieben werden. Sie verhalten sich im Allgemeinen nicht wie ein offener Stromkreis.

Was kannst du tun? Nun, in realen Anwendungen würden Sie eine solche Schaltung nicht entwerfen und verwenden. Da Sie sich jedoch (und ich auch) weiterbilden, würde ich vorschlagen, dass Sie versuchen, die folgenden Änderungen vorzunehmen:

1. Warum haben Sie sich für ein 9-V-Netzteil entschieden? Jeder BJT hat eine maximale Bewertung für$V_{CE}$- Überprüfen Sie die von Ihnen verwendete Modelldatei und ändern Sie Ihr Netzteil entsprechend. Wie kann das helfen? Nun, reduzieren$V_{CE}$von Q3 kann dazu führen, dass es sich eher wie ein offener Stromkreis verhält, wenn SW1 offen ist.
2. Versuchen Sie, Pulldown-Widerstände zwischen den Basen von Q3 und Q4 und der Masse hinzuzufügen (diese Widerstände müssen ziemlich groß sein). Dieser Ansatz verhindert, dass die Basis von Q3 schwebt, wenn SW1 offen ist (jeweils für Q4 und SW2).
3. Wenn keine der oben genannten Methoden funktioniert hat, schlage ich vor, dass Sie versuchen, den Strom von der LED zu "stehlen", die nicht so empfindlich gegenüber kleinen unerwünschten Strömen ist wie ein einzelner Transistor. Sie können versuchen, Q5 direkt durch Q3 und Q4 zu ersetzen (der Kollektor von Q3 wird anstelle des Kollektors von Q5 angeschlossen, der Emitter von Q4 ist mit Masse verbunden).

Bitte teilen Sie mir die Ergebnisse mit.

Dies ist das erste Mal, dass ich den integrierten Editor ausprobiere. Hoffentlich funktioniert das.

^{Simulieren Sie diese Schaltung – Mit CircuitLab erstellter Schaltplan}

Diese Schaltung sollte sich wie ein XOR verhalten, das nur zwei Transistoren verwendet; Die Schaltung ist eine, die ich 1977 entworfen habe, um Anhängerlichter zu steuern (für das linke Anhängerlicht wäre ein Eingang der linke Blinker und der andere die Bremse). Konzeptionell sollte dieser Ansatz im Design eines NMOS-Chips sehr gut funktionieren, obwohl ich nicht weiß, ob irgendein Chip ihn tatsächlich verwendet hat.