¿Cómo se puede conectar un transistor para que actúe como puerta, por ejemplo, inversor a circuito real?

Como dijo Robert Mayer en su respuesta, suponiendo que una estructura NPN conecta el transmisor en la configuración de emisor común como se muestra en la imagen a continuación.

Ahora, cuando su entrada A a la base del transmisor es 1 (+ Vcc), esto produce un flujo de corriente desde la base al emisor y un flujo posterior (amplificado) desde el colector al emisor. El flujo del colector al emisor da como resultado que el suministro de voltaje positivo se conecte directamente a tierra y una caída de voltaje a través de R2 da como resultado que la salida en el punto Q sea 0.

Cuando no hay entrada en la base, no se produce flujo entre el colector y el emisor y es como si fuera un circuito abierto que no produce una caída de voltaje en R2 y la salida en Q es igual a + Vcc (1).

Hago esto todo el tiempo para ciertas aplicaciones. En su mayoría, estás buscando “resistencia-transistor-lógica”, también conocido como RTL. Esto fue algo así en los días previos a TTL, y funciona para cosas simples.

Generalmente uso MOSFET de canal N como el BSS123 en lugar de un NPN, pero es el mismo concepto, aparte de la necesidad de una resistencia de compuerta (base). Aplique GND en el nodo Vin, el transistor está apagado y el nodo Vout va a Vsupply (Cout es opcional). Aplique un voltaje sobre el umbral de voltaje a Vin y el transistor se enciende, haciendo que Vout vaya a GND.

Esto puede ser útil porque el transistor está disponible en paquetes pequeños como SOT-23, SOT-323 y SOT-523. Dicho esto, puede obtener chips lógicos CMOS de una puerta configurables como el 74LVC1G99 en versiones de 8 pines de básicamente el mismo paquete, así como paquetes DSON más pequeños si lo necesita. Ese único dispositivo lógico puede hacer inversor, AND, NAND, OR, NOR, XOR, XNOR y multiplexor. Por lo tanto, tiendo a usar este tipo de cosas para funciones lógicas puras de una puerta (diseño más pequeño y menor potencia), pero todavía uso transistores para cosas relacionadas con voltajes mixtos y cosas por el estilo.

Típicamente, uno lo conectaría como un emisor común. Esto supone que es un transistor NPN con un voltaje de alimentación que es positivo.

Tenga una resistencia de + Voltaje de alimentación conectada al colector. Probablemente quiera una resistencia conectada a la base. Conecte el emisor a común (0 voltios). La salida estará en la conexión del colector. Solo asegúrese de que las resistencias tengan valores que no sean demasiado grandes (Básicamente, sin acción de compuerta) o demasiado pequeños (Transistor de papas fritas).