一、反相器的工作原理
反相器又稱“非門”。圖3.10 (a)和(b)分別給出了晶體三極管反相器的電路圖和邏輯符號。圖中，負電源UB的作用是保證輸入ui爲低電平時晶體管T能可靠截止。
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圖中，二極管DQ和電源UQ組成鉗位電路，使輸出高電平穩定在規定的標準值(3.2V)。電路中給定的參數可以保證當輸入ui爲高電平3.2V時晶體管T可靠飽和導通，輸出電壓uo爲低電平0.3V，；而當ui爲低電平0.3V時,T可靠截止，輸出電壓uo等於鉗位電源UQ與鉗位二極管DQ的導通壓降之和，即uo=2.5V+0.7V=3.2V，爲高電平。
輸出與輸入之間滿足邏輯"非"的關係，實現了反相器的功能。
二、反相器的負載能力
反相器的負載：是指反相器輸出端所接的其他電路(如圖3.11中虛線框所示的電路)。它分爲"灌電流負載"和"拉電流負載”兩種情況。
灌電流負載：是指負載電流IL從負載流入反相器。
拉電流負載： 是指負載電流IL從反相器流入負載。
1．灌電流負載
圖3.11所示爲一個帶有兩個帶灌電流負載的晶體管反相器電路。
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當晶體管T飽和導通時，反相器輸出低電平，負載電流IL流入T的集電極，形成灌電流負載。集電極電流IC=IRc+IL,IL隨負載個數的增加而增大。當IC隨着IL的增加而變大時，對應的基極飽和電流IBS也變大，致使三極管的飽和程度減輕。一旦因IL繼續增加而導致Ib＞IBS（基極臨界飽和電流）這一關係被破壞時，T將由飽和狀態進入放大狀態，輸出電壓uo就會隨着管壓降uce的上升而變高，從而偏離輸出標準低電平，嚴重時將破壞反相器的邏輯功能。
爲了使反相器正常工作，在帶灌電流負載的情況下，不能破壞條件Ib＞IBS。通常用ILmax表示三極管從飽和退到臨界飽和時所允許灌入的最大負載電流，該電流反映了三極管帶灌電流負載的能力。此條件限制了反相器帶負載的數量。提高帶灌電流負載能力的關鍵是加大三極管的飽和深度，飽和越深，帶負載能力越強。
三極管T截止時，反相器輸出uo爲高電平(3.2V)，負載電流IL和IRc都流入鉗位電源UQ。
2． 拉電流負載
圖3.12所示爲一個帶拉電流負載的晶體管反相器電路，負載等效電路如圖中虛線框所示。
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當反相器輸入低電平時，三極管截止，電流IL從反相器中流出來，形成拉電流負載。 由於三極管截止，所以Ic≈0，IRc=IL+IQ，假設輸出uo=3.2V不變，則IRc=(UCC-3.2V)/Rc是一個定值。隨着負載電流IL的增加，IQ必然減小，當IL≈IRc時，IQ≈0，此時鉗位二極管失去作用。若IL繼續增大，則IRc將不再是定值而是隨之增大，從而使Rc上壓降增大，致使輸出電壓uo降低。因此，反相器的最大拉電流應小於IRc，即
ILmax＜IRc≈(UCC-3.2V)/Rc
當T飽和時，輸出低電平uo≈0.3V，IQ=0，IRc=IL+Ic，IL增大，Ic變小，這有利於飽和。但要求IL不超 過IRc最大值，否則將破壞反相器的正常工作。