基于晶体管的简单异或逻辑器件

逻辑元件“异或”广泛应用于各种数字设备中。然而，在某些情况下，例如，当使用增加的操作电压时，不可能使用标准芯片。这个问题可以通过使用离散元素来解决。
如果标准的AND或or逻辑元件很容易被二极管电阻电路取代，那么XOR元件的情况要复杂得多。值得注意的是，3XOR逻辑门并非由该行业制造。下面将展示如何从一组标准离散元件合成2XOR和3XOR元件。
图1显示了如何从2OR和2AND逻辑元件以及VT1晶体管的组合中合成2XOR元件。反过来，元件2OR和2AND可以用它们的来自分立元件的对应物来代替。例如，二极管D1和D2以及电阻器R1和Rload（Rload>>R1）相当于逻辑元件2OR，如图1所示。二极管D3和D4以及电阻器R2等效于2AND逻辑元件。

图1 XOR逻辑元件及其使用离散元件的模拟电路。
2XOR元件的第二个变体如图2所示。晶体管Q1和Q2以及电阻器R2用作2AND元件。

图2逻辑元件XOR由离散元件组成。
2XOR逻辑元件的以下模拟变体是在场效应（图3）和双极（图4）晶体管上制作的。

图3场效应晶体管上的逻辑元件2XOR。

图4双极晶体管上的逻辑元件2XOR。
显然，如果在输入X1和X2处存在“Log.0”电平，则在元件的输出处也将观察到“Log.0“。

当“Log.1”电平的信号被施加到其一个输入端，例如X1，并且“Log.0”电平的电压被施加到输入端X2时，该信号将通过电阻器R1和二极管D1到达器件的输出端Y。当然，输出电压将略低于输入电压，这在大多数情况下对数字设备的操作并不重要，尤其是在高电压区域工作。

当“Log.1”电平信号施加到输入X2，而“Log.0”电平信号施加到输入X1时，也会出现类似的情况。

如果信号为“对数1”，则施加到器件的两个输入端，晶体管Q1和Q2都将断开，并禁止输入信号通过到器件的输出端。
3XOR逻辑元件的类似物，如图5和图6，比以前的要复杂得多，但值得考虑的是，由于执行的复杂性增加或其他原因，没有产生微电路形式的此类元件。表1（真值表）根据输入信号的集合来表征3XOR逻辑元件的输出信号电平。

图5双极晶体管上的逻辑元件3XOR。

图6场效应晶体管上的逻辑元件3XOR。

表1 3XOR逻辑元件的真值表。

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