三极管如何实现反相器

在电子电路中我们也常常可以看到用三极管实现的反相器。当输入端给高电平的时候，那么输出端就输出低电平；当输入端给低电平的时候，那么输出端就输出高电平。一般使三极管能在饱和状态与截止状态工作时就能够实现反相器的功能，也就是说三极管要能够工作在开关量的状态。那么要使三极管电路处于适合开关量的工作状态必须给三极管外围加装适合的外围电阻，例如下图所示，我们可以用PNP和NPN两种类型的三极管，在其基极上接一个10千欧的电阻，在其集电极上接一个1.5千欧的电阻，为了使三极管能可靠的截止，还要加接一个20K的下偏置电阻，这样就可以实现三极管的反相器功能了。

其输出与输入波形图如下面所表示的那样，它们的输入状态与输出状态处于反相状态。

场效应管（MOS）实现反相器

在实际电路中组成的反相器往往是用MOS管组成的，它是利用P沟道型的PMOS管和N沟道型的NMOS管进行互补而成的。PMOS管在电路中起到负载的作用，NMOS管在电路中起到驱动的作用。电路中分别把它们的栅极（G）连接在一起作为反相器的输入端，输出端则是把它们的漏极（D）连接在一起。

在电路中我们可以分析出，当输入端VI是低电平时，即VI=0V，这时NMOS管（下面的MOS管）时截止的，而PMOS管是导通的（上面的MOS管），这时电路输出的电压为VO=Vdd 是高电平；同样的方法我们可以分析到当输入端VI是高电平时，即VI=Vdd，这时NMOS管（下面的MOS管）时导通的，而PMOS管是截止的（上面的MOS管），这时电路输出的电压为VO=0V 是低电平。

专用反相器的集成电路

另一个实现的方法就是为了提高集成度，现在大部分都采用了集成电路的方式来达到反相器的功能，现在具有反相器功能的集成电路还是比较多的，常见的有CD4069、和一些74LS04集成芯片等，例如74LS04就是一个6非门集成电路，它的工作电压是5V，其内部含有6个COMS反相器，从图中可以见到当输入为高电平的时候输出为低电平从而实现了反向器的功能。如下图所示的那样。

CD4069反相器集成芯片

我们能够见到的集成反相器的芯片有CD4069、MC14069、74HC4069三款芯片，而CD4069以三者中比较常见的一款集成反相器芯片，它们都有一个共同的特点就是当输入端加高电平，输出端就输出低电平；输入端加低电平，输出端就会输出高电平。其图形如下图所示的那样。

这种芯片一般在声控开关电路、延时电路等场合可以见到它们。