मेरे बच्चे के इलेक्ट्रॉनिक्स किट के साथ एक दिलचस्प XOR सर्किट का निर्माण कैसे करें


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जब मैं आज घर गया, तो मेरा बच्चा गर्व से बता रहा था कि वे अपने स्नैप सर्किट इलेक्ट्रॉनिक किट से AND, OR, और नॉट लॉजिक बनाने में कैसे कामयाब हुए थे और मुझसे पूछ रहे थे कि वे कैसे एक्सक्लूसिव बना सकते हैं या।

क्या किसी ने सरल (और विनम्र शैक्षिक / मनोरंजक) सर्किट के लिए कोई सुझाव दिया है जो ऐसा करेगा?

किट में केवल साधारण पुश स्विच (यानी कोई SPDT स्विच) और सामान्य इलेक्ट्रॉनिक घटकों की सामान्य विविधता है। इसमें पीएनपी और एनपीएन ट्रांजिस्टर हैं, लेकिन मैं कुछ सरल (वे अब तक ट्रांजिस्टर का उपयोग नहीं किया है) पसंद करेंगे। डायोड ठीक होगा क्योंकि वे समझने में आसान हैं और अधिक परिचित हैं।

एक विचार मेरे पास कुछ इस तरह था:

यहां छवि विवरण दर्ज करें

लेकिन यह आदर्श नहीं है क्योंकि यह दो बैटरी पैक का उपयोग करता है और एक संभावित डिवाइडर के माध्यम से दीपक को चलाता है जो वर्तमान बैटरी वोल्टेज से मेल खाता है। कोई बेहतर सुझाव?

संपादित करें:

स्पष्ट करने के लिए, वे एक सर्किट बनाना चाहते हैं जिसमें दो पुश बटन हैं, और दीपक प्रकाश होगा यदि या तो (लेकिन दोनों नहीं) स्विच दबाया जाता है।

विशेष रूप से, इस बात की कोई आवश्यकता नहीं है कि सर्किट में डिजिटल इनपुट और एक डिजिटल आउटपुट (जिस तरह से हम आमतौर पर डिजिटल लॉजिक के बारे में सोचते हैं) होगा।

जवाबों:


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इस बारे में कैसा है?

ढांच के रूप में

इस सर्किट का अनुकरण करें - सर्किटलैब का उपयोग करके बनाई गई योजनाबद्ध

दीपक को प्रकाश देने के लिए, स्विच में से एक बंद होना चाहिए और दूसरा खुला होना चाहिए। ध्यान दें कि यदि दोनों स्विच बंद हैं, तो प्रतिरोधों में बहुत सारी शक्ति बर्बाद हो जाएगी लेकिन प्रकाश पूरी तरह से बंद हो जाएगा। आगे ध्यान दें कि एक बहुत छोटे बल्ब का उपयोग करना पड़ सकता है और अधिक प्रकाश प्राप्त करने के लिए एक उच्च वोल्टेज का उपयोग करना पड़ सकता है या प्रतिरोधों को कम करना पड़ सकता है, लेकिन किसी को यह सुनिश्चित करना चाहिए कि प्रतिरोध द्वारा विभाजित वोल्टेज प्रतिरोधकर्ता की शक्ति रेटिंग से अधिक न हो (के लिए) उदाहरण, यदि आपने 12 वोल्ट और 22 ओम का उपयोग किया है, तो आपको 5-वाट प्रतिरोधों का उपयोग करने की आवश्यकता होगी)। वैकल्पिक रूप से आप प्रतिरोधों को प्रकाश बल्बों से बदल सकते हैं और उन्हें आश्रय दे सकते हैं ताकि उनका प्रकाश दिखाई न दे।

यदि आप एक ट्रांजिस्टर सर्किट चाहते हैं, तो यहां एक सर्किट का आधा हिस्सा मैंने अपने माता-पिता की कार के लिए कुछ दशक पहले डिजाइन किया था जब मैं आठ साल का था (मुझे वास्तविक अवरोधक मान याद नहीं है; ट्रांजिस्टर कुछ प्रकार के TO-3 पैकेज थे और नहीं 3906 का; दिए गए घटक प्रदर्शन के उद्देश्यों के लिए उपयुक्त होने चाहिए - वास्तविक व्यक्ति ने एलईडी और अवरोधक के बजाय एक दीपक का इस्तेमाल किया)। एक इलेक्ट्रिकल इंजीनियरिंग के बड़े दोस्त ने डिजाइन के साथ मदद की, लेकिन मैंने समग्र अवधारणा को डिजाइन किया।

ढांच के रूप में

इस सर्किट का अनुकरण करें

बाईं ओर के इनपुट को कार पर टर्न सिग्नल फ्लैशर्स में से एक में वायर्ड किया जाता है; दाईं ओर के इनपुट को ब्रेक लाइट से तारित किया जाता है। दीपक एक ट्रेलर का बायाँ प्रकाश है। राइट-साइड फ्लैशर और ट्रेलर लैंप समान रूप से वायर्ड हैं। ध्यान दें कि सकारात्मक तल पर है । आपके बेटे की चुनौती यह पता लगाने की है कि नीचे के डायोड क्या हैं (सर्किट के साथ क्या जुड़ा था इसके उपरोक्त विवरण पर विचार करें)।


बहुत अच्छा विचार है! हमने इसे आज सुबह आजमाया, लेकिन दुर्भाग्य से दीपक वास्तव में 100 की तुलना में बहुत कम प्रतिरोध है और इस समय प्रकाश नहीं करेगा - लेकिन बच्चे ने सुझाव दिया कि शायद हम एम्पलीफायर का उपयोग शक्ति बढ़ाने के लिए कर सकते हैं ... महान विचार, समझने में आसान और दिलचस्प चर्चा की ओर जाता है - आपकी मदद के लिए बहुत धन्यवाद!
पीटर डी रिवाज़

@PeterdeRivaz: दीपक से इष्टतम चमक प्राप्त करने के लिए, आप प्रत्येक प्रतिरोधक को 2-4 लैंप के साथ समानांतर में बदल सकते हैं (एक बॉक्स या उनके चारों ओर कुछ लगा सकते हैं ताकि वे "प्रकाश न करें")। यह ध्यान रखना दिलचस्प हो सकता है कि शीर्ष पर समानांतर में अधिक लैंप जोड़ने से उन लैंपों को धुंधला हो जाता है और नीचे एक उज्जवल होता है। मैंने एक वास्तविक सर्किट पर आधारित एक ट्रांजिस्टर सर्किट भी जोड़ा, जो मैंने अपने माता-पिता की कार के लिए कुछ दशकों पहले बनाया था (और मेरे पिताजी ने बनाया था)।
सुपरकैट

@PeterdeRivaz: मेरे माता-पिता की कार के बारे में सोचना ... सिर्फ प्रतिरोधों के साथ सर्किट वास्तव में मोटर वाहन के उद्देश्य के लिए व्यावहारिक हो सकता है (संभवतः एक ही स्थान पर डायोड जोड़ना, और बहुत ही उद्देश्य के लिए, जैसा कि निचले सर्किट में है) यदि प्रकाश बल्ब को दो बैक-टू-बैक-वायर्ड एलईडी या तार के साथ बदल दिया गया था।
सुपरकैट

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XOR के संभावित समीकरणों में से एक है (A + B) .not (AB)

यदि केवल एक संपर्क बटन का उपयोग करना है, तो इसे डायोड लॉजिक का उपयोग करके, निम्न योजनाबद्ध द्वारा कार्यान्वित किया जा सकता है।

टिप्पणी : प्रारंभिक योजनाबद्ध एक लैंप के साथ एक आउटपुट के रूप में तैयार किया गया था, लेकिन जब तक लैंप सममित उपकरण होते हैं, तब तक डायोड वास्तव में अतिरेक होता है। एक ही समय में, XOR का यह कार्यान्वयन एलईडी संकेतक के साथ बेहतर काम करेगा, इसलिए मैं इसे इस तरह से फिर से तैयार करता हूं:

ढांच के रूप में

इस सर्किट का अनुकरण करें - सर्किटलैब का उपयोग करके बनाई गई योजनाबद्ध

यदि स्विचिंग संपर्कों वाले बटन का उपयोग किया जा सकता है, तो चीजें वास्तव में सरल हो जाती हैं। योजनाबद्ध के बाद थोड़ा अलग समीकरण का उपयोग करता है: क्यू = (ए + बी)। (ए + बी नहीं)

ढांच के रूप में

इस सर्किट का अनुकरण करें


धन्यवाद, उसके पास संपर्क स्विचिंग SPDT नहीं है, लेकिन मुझे लगता है कि एक रिले है। मैं सुबह जांच करूंगा, लेकिन मैं थोड़ा चिंतित हूं कि हमारे पास केवल 2 या 3 डायोड / एलईडी हो सकते हैं इसलिए पहला सर्किट भी संभव नहीं हो सकता है। क्या कुछ भी सरल संभव है?
पीटर डी रिवाज़

@PeterdeRivaz - मुझे बेहतर योजनाबद्ध मिला। अब इसे देखें।
जॉनफाउंड

@PeterdeRivaz - पहले योजनाबद्ध में, दीपक को आसानी से एलईडी से बदला जा सकता है इस मामले में प्रतिरोधक एक वर्तमान सीमा के रूप में कार्य करते हैं।
जॉनफाउंड

BR1 के रूप में चिह्नित घटक क्या है? मैं प्रतीक को नहीं पहचानता और सर्किटलैब में पैरामीटर मुझे कोई सुराग नहीं देते हैं? संपादित करें: मैंने इसे पाया - पुल सुधारक - लेकिन मुझे नहीं लगता कि मेरे पास किट में से एक होगा।
पीटर डी रिवाज

@PeterdeRivaz - यह एक ब्रिज रेक्टिफायर है जिसमें 4 डायोड होते हैं, जो बायीं योजना के समान जुड़े होते हैं। ये दोनों योजनाएं समान हैं। बस अलग तरह से खींचा गया। कुछ लोगों से समझने के लिए सही तरीका आसान है।
जॉन्फाउंड
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