Problema de diseño de puerta XOR

Conceptualmente, puedo ver por qué implementó el circuito de esta manera:

1. Si SW1 o SW2 están cerrados, Q1 o Q2 conducirán y la corriente fluirá hacia el LED
2. Sin embargo, si tanto SW1 como SW2 están cerrados, tanto Q3 como Q4 conducirán, lo que hará que Q5 conduzca. Cuando Q5 está conduciendo, no hay suficiente voltaje en el LED para encenderlo

Buen pensamiento, de verdad.

Sin embargo, los BJT tienen una alta ganancia de corriente ($\beta\approx100$). Significa que incluso una corriente baja en la base de Q5 se amplificará y el LED no se encenderá. Pero, ¿cómo es que hay una corriente en la base de Q5 cuando SW1 está abierto? ¿Q3 no se comporta como un circuito abierto cuando SW1 está abierto? La respuesta es NO: los transistores BJT tienen un comportamiento muy interesante cuando se operan con base flotante. No se comportan, en general, como un circuito abierto.

¿Qué puedes hacer? Bueno, en aplicaciones reales no diseñarías ni usarías un circuito así. Sin embargo, dado que se está educando a sí mismo (y a mí también), le sugiero que intente aplicar los siguientes cambios:

1. ¿Por qué eligió la fuente de alimentación de 9V? Cada BJT tiene una calificación máxima para$V_{CE}$- verifique el archivo del modelo que está utilizando y cambie su fuente de alimentación en consecuencia. ¿Cómo puede ayudar esto? Bueno, reduciendo$V_{CE}$de Q3 puede hacer que se comporte más como un circuito abierto cuando SW1 está abierto.
2. Intente agregar resistencias desplegables entre las bases de Q3 y Q4 y la tierra (estas resistencias deben ser bastante grandes). Este enfoque evitará que la base de Q3 flote cuando SW1 esté abierto (para Q4 y SW2, respectivamente).
3. Si nada de lo anterior funcionó, le sugiero que intente encontrar una forma de "robar" la corriente del LED que no sea tan sensible a las pequeñas corrientes no deseadas como un solo transistor. Puede intentar reemplazar Q5 con Q3 y Q4 directamente (el colector de Q3 está conectado en lugar del colector de Q5, el emisor de Q4 está conectado a tierra).

Por favor, hágamelo saber acerca de los resultados.

Esta es la primera vez que pruebo el editor integrado. Esperemos que esto funcione.

^{simular este circuito : esquema creado con CircuitLab}

Este circuito debe comportarse como un XOR usando solo dos transistores; el circuito es uno que diseñé en 1977 para controlar las luces del remolque (para la luz izquierda del remolque, una entrada sería la luz intermitente izquierda y la otra sería el freno). Conceptualmente, este enfoque debería funcionar extremadamente bien dentro del diseño de un chip NMOS, aunque no sé si algún chip realmente lo usó.