Основными логическими операциями являются операции инверсии (НЕ), сложения (ИЛИ), умножения (И), а также операции ИЛИ-НЕ и И-НЕ. Простейшие схемотехнические реализации этих операций приведены в табл. 3.1. Здесь же указаны условные буквенные и графические обозначения и соответствующие им таблицы истинности.

Ключ, выполненный на БТ, включенном по схеме с общим эмиттером, либо на ПТ, включенном по схеме с общим истоком реализует операцию НЕ. Действительно, если на входе транзистора низкий уровень напряжения U⁰_вх, то он закрыт и имеет высокое выходное сопротивление R_вых. Напряжение питаний распределяется между сопротивлением нагрузки R_н и выходным сопротивлением транзистора. Так как в этом случае R_вых>> R_н, то практически все напряжение источника питания выделяется на выходе транзистора (U_вых=U¹_вх»U_п). И наоборот, если на входе транзистора высокий уровень напряжения U¹_вх, транзистор открывается, при этом R_вых<< R_н и на выходе устанавливается низкий уровень напряжения U⁰_вых.

В схеме, реализующей операцию ИЛИ, высокий уровень напряжения на выходе появляется, если аналогичный уровень имеется хотя бы на одном из входов. Для этого транзисторы включаются по схемам повторителей напряжения. Нагрузка включается в цепь эмиттера, а выходные цели транзисторов включаются параллельно. Если в такой схеме включить нагрузку в цепь коллекторов и снимать выходное напряжение с коллекторов, то элемент будет реализовывать операцию ИЛИ-НЕ.

В схеме, осуществляющей операцию И, высокий уровень напряжения на выходе появляется лишь в случае аналогичных уровней на всех входах элемента. Для этого выходные цепи транзисторов соединяют последовательно, а выходное напряжение снимают с сопротивления нагрузки в цепи эмиттера. Если в таком элементе включить нагрузку в цепь коллектора верхнего транзистора (как показано в табл. 3.1) и снимать с него выходное напряжение, то реализуется операция И-НЕ.

Таблица 3.1.