能实现非逻辑功能的电路称为非门电路，又称反相器，简称非门。下列包括“非”门的2种符号。

图形符号：

形状特徵型符号（ANSI/IEEE Std 91-1984）、IEC矩形国标符号（IEC 60617-12）。

软体中符号：NOT/7404

真值表：

设计一：利用三极体进行非门的实现

电晶体“非”门电路不同于放大电路，管子的工作状态或从截止转为饱和，或从饱和转为截止。“非”门电路只有一个输入端A，当A为“1”（设其电位为3V）时，电晶体饱和，其集电极，即输出端Y为“0”（其电位在零伏附近）；当A为“0”时，电晶体截止，输出端Y为“1”（其电位近似等于）。所以“非”门电路也称为反相器。加负电源是为了使电晶体可靠截止。

图中，是“非”门的门电阻，其作用是通过它向输出端提供电压。T饱和，上产生很大的压降，使集电极电位几乎与发射极的电位相等；截止时，通过加到集电极上，使集电极电压等于。是输入电阻，通过它给T加正向偏置电流，即输入信号。是反偏电阻，通过它给T加反向偏置电流。这两个电阻配合得当，才可以使输入“1”时T饱和导通，输入“0”时T可靠截止。

设计二：TTL非门电路的实现

这里T1不是当成三极体使用的，而是具有一个正极、两个负极的特殊二极体。因为一般三极体发射结有电流时，就产生大很多倍的电流流进管子。这里T1“发射结”有电流时，集电极根本无电流。"发射结”有电流时，集电极产生电流流出管子。

从4kΩ电阻到T₁的“集电结”，到T₂的发射结，再到1kΩ电阻，实际是两只电阻、两只PN结组成的串联分压电路，在这个迴路中，越往下电位就越低。所以T₁的基极电位总是高于集电极0.7V的。PN结正向压降0.7V，两只PN结正向压降1.4V，那幺两只电阻压降为(5-1.4)V=3.6V，4kΩ电阻压降为[4/(4+1)]×3.6V≈2.9V，故T1集电极电压为5-2.9-0.7=1.4V。

A端输入3.6V以上高电平电压时，T₁集电极1.4V电压低于发射极电压，4kΩ电阻电流经T₁集点结流向T₂发射结，使T₂饱和，T₄饱和，电路输出低电平。

A端输入1V以下低电平电压时，T₁发射极电压低于集电极1.4V电压，4kΩ电阻电流经T₁发射结流向低电平输入端A，T₂得不到电流而截止，T₄截止，经R₂使T₃饱和导通，电路输出高电平，实现非逻辑关係。

设计三：利用CMOS逻辑进行非门的实现

两管的栅极相连作为输入端，两管的漏极相连作为输出端。TN的源极接地，TP的源极接电源。为了保证电路正常工作，VDD需要大于TN管开启电压VTN和TP管开启电压VTP的绝对值的和，即UDD > UTN + |UTP|。当Ui=0V时，TN截止，TP导通，Uo≈UDD为高电平；当Ui=UDD时，TN导通，TP截止，Uo≈0V为低电平。因此实现了非逻辑功能。

设计四：利用NMOS逻辑进行非门的实现

NMOS逻辑门电路是全部由N沟道MOSFET构成。由于各种器件具有较小的几何尺寸，适合于製造大规模积体电路。此外，由于NMOS积体电路的结构简单，易于使用CAD技术进行设计。与CMOS电路相似，NMOS电路中不使用难于製造的电阻。NMOS反相器是整个NMOS逻辑门电路的基本构件，它的工作管常用增强型器件，而负载管可以是增强型也可以是耗尽型。现以增强型器件作为负载管的NMOS反相器为例来说明它的工作原理。

图(a)表示NMOS反相器的原理电路，其中为工作管，为负载管，二者均属增强型器件。若和在同一工艺过程中製成，它们必将具有相同的开启电压VT。图(b)是它的简化画法。负载管的栅极与漏极同接电源，因而总是工作在它的恆流区，处于导通状态。

当输入为高电压(超过管子的开启电压VT)时，导通，输出为低电压。输出低电压的值由、两管导通时所呈现的电阻值之比决定。通常的跨导gm1远大于管的跨导gm2，以保证输出低电压值在 1V左右。当输入电压为低电压(低于管子的开启电压VT)时，截止，输出为高电压。由于管总是处于导通状态，因此输出高电压值约为(VDD-VT)。通常gm1在100～200μS之间，而gm2约为5～15μS。导通时的等效电阻Rds1约为3～10kΩ，而的Rds2约在100～200kΩ之间。负载管导通电阻是随工作电流而变化的非线性电阻。

设计五：利用理想运算放大器进行非门的实现

由“虚断”概念，可知 ，而又由“虚短”可知运放器输入端电压为零。设两个电阻的阻值相等，则可以得到方程：

于是可得，当左端输入为+6V 时，右端输出为 0V；当左端输入为 0V时，右端输出为+6V。于是达到了非门的作用。

设计六：利用变压器进行非门的实现

利用理想变压器的特性，可以发现，于是，当左端输入电压为+6V，右端的输出电压为 0V；当左端输入电压为 0V，右端的输出电压为+6V。由此达到了非门的作用。

由上述设计可以发现，将非门利用连线埠电路取代的话，为下图所示：

非门是基本的逻辑门，因此在TTL和CMOS积体电路中都是可以使用的。标準的积体电路有74X04和CD4049。74X04TTL晶片有14个引脚，4049CMOS晶片有16个引脚，两种晶片都各有2个引脚用于电源供电/基準电压，12个引脚用于6个反相器的输入和输出（4049有2个引脚悬空）。

在数字电路中最具代表性的CMOS非门积体电路是CD4069