眾所周知，「反及」閘 (NAND gate) 被視為通用邏輯閘。 邏輯閘通常由電晶體和其他組件構成，它們的設計複雜程度完全取決於製造商。 不管製造商層面設計的複雜程度如何，有一個非常實用的簡單模型可表現和「反及」閘相同的輸入/輸出模式，該模型由四個 MOSFET 組成。 以下是電路圖：
上半部有兩個 P 通道 MOSFET，稱為「高側」配置，而下半部有兩個 N 通道 MOSFET，稱為「低側」配置。 通俗地說，「高側」配置的預期輸出應該與輸入相反（即導通輸入產生非導通輸出，反之亦然），而「低側」配置則與輸入一致（即導通輸入產生導通輸出，反之亦然）。 雖然文字描述得很到位，但有時可能無法幫助理解電路的運作方式，因此我發現了一種更好的表述方法，即在 MOSFET 所在的位置模擬繪畫上「開關」。 當閘極上沒有輸入電壓時，P-MOS 電晶體的「高邊」配置與常閉開關是一樣的。 當閘極上沒有輸入電壓時，N-MOS 電晶體的「低邊」配置與常開開關是一樣的。
以下是一組展示所有可能狀態的功能圖：
兩個輸入均為低電平
A低、B高
A高、B低
兩個輸入均為高電平
我花了一番功夫才弄清楚為什麼需要 N-MOS 電晶體，因為為使輸出為零或接近零，電路需要「短路」到地。 如果兩個輸入都是高電平，則 N-MOS 電晶體均為開，才能提供一個完整的迴路，因為它們在供電時充當閉合開關。 輸出不會「恰好」為零，但只要足夠低即可按標準視為低（晶體管有一定量的壓降，因此輸出不會恰好為零，但可以充分接近）。 請注意，輸出應和「反及」閘的真實對應表一致，其中 ~5V=1 且 ~0V=0（以真實對應表而言，y 通常表示輸出）：
| A | B | y |
|---|---|---|
| 0 | 0 | 1 |
| 0 | 1 | 1 |
| 1 | 0 | 1 |
| 1 | 1 | 0 |
既然已經有了邏輯閘，那為什麼還要討論這個話題呢？ 在單獨使用閘極之前，必須先了解閘極是如何運作的。 使用電晶體總是意味著，由於電壓下降，與電源電壓相比，電壓會出現些許變化，這是用於告訴系統什麼是「低」值、什麼是「高」值的關鍵概念。 你也可以使用此設定在模擬軟體中對邏輯閘建立模組，以便在板上開發之前先測試電路。 最後，我來展示如何使用 LTSpice 中的「反及」閘對所有基本邏輯閘進行建立模組。 沒錯，從技術上來說，該程式已經包含了一些內容，但如果從頭開始建立與預設不同的模型，將有助於你理解其中的概念。
想試試進行實際建模嗎？ 你可以將我們提供的一些零件在試驗電路板上實現，看看是否有效：
| 簡單說明 | DigiKey 零件編號 | 製造商零件編號 |
|---|---|---|
| MOSFET N-CH 60V 32A TO220-3 | FQP30N06L-ND | FQP30N06L |
| MOSFET P-CH 40V 430MA TO92-3 | TP0604N3-G-ND | TP0604N3-G |
| ARDUINO UNO R3 ATMEGA328P EVAL | 1050-1024-ND | A000066 |
Arduino 上的 5V 引腳足以啟動兩個 MOSFET，這取決於測試中使用的電源（也可以只用三用電表來讀取電壓）。