反相器是一种信号的反相放大器，这个电路从逻辑上来说是一个“非”电路，即“非门”。图9-5所示为反相器电路的基本特征，即输出信号的相位与输入相反，输入正极性脉冲，输出则为反极性脉冲。
图9-5 反相器电路的基本特征
在实际应用中，反相器通常以集成电路形式体现，内部多由几个相同功能的反相器集合而成，如图9-6所示。
图9-6 在实际应用中，反相器通常以集成电路形式体现
图9-7为反相器的功能示意图。可以看到，当微处理器输出低电平时，反相器将信号反相输出高电平，三极管受到激励而导通，+12V经继电器线圈、VT1到地，即线圈得电，其触点吸合，从而控制相应元件动作（压缩机得电）；当微处理器输出高电平时与上述过程正好相反。
图9-7 反相器的功能示意图
反相器是逻辑信号处理系统中的基本单元电路，根据结构不同，主要有DTL型、TTL型和CMOS型三种。
1.DTL反相器
DTL是Diode Transistor Logic（二极管三极管逻辑）的简称。图9-8所示为DTL反相器电路的内部结构（M5936P），输入端采用二极管，信号处理为三极管，电源为+5V。当输入端A为高电平（数字“1”）时，二极管VD1截止，三极管VT1导通，三极管VT2导通输出为低电平（数字“0”）；当输入为低电平（数字“0”）时，VD1导通，VT1截止，VT2截止，输出高电平（数字“1”）。
2.TTL反相器
TTL是Transistor Transistor Logic（三极管逻辑）的简称。它与DTL反相器的区别是DTL电路采用二极管作输入电路，TTL则采用三极管作输入电路。
图9-9所示为具有六个反相器的TTL集成电路（SN7404、M53204P），每一个反相器的内部电路结构也示于图中。(www.xing528.com)
直流电压+5V为每一个反相器提供电源，当输入端A为高电平（数字“1”）时，三极管VT1截止，三极管VT2导通，二极管VD2截止，三极管VT3导通，输出端A为低电平（数字“0”）；如果输入端A为低电平（数字“0”）时，电路发生反相的变化，则输出端A为高电平。
图9-8 DTL反相器电路的内部结构（M5936P）
图9-9 具有六个反相器的TTL集成电路（SN7404、M53204P）
3.MOS场效应管（FET）反相器
CMOS是Complementary Metal Oxide Semiconductor（互补型场效应晶体管）的缩写，这种电路是采用MOS场效应晶体管组成的逻辑电路。场效应晶体管既可以作为线性放大器，也可以制成逻辑门电路，图9-10所示为用MOS场效应晶体管制作的反相器。
图9-10 用MOS场效应晶体管制作的反相器
MOS场效应晶体管有N沟道和P沟道之分，用两者组成的互补对称的电路简称CMOS互补输出电路，图9-11所示为互补对称场效应晶体管的工作原理。当输入端②为高电平（数字“1”）输入时，N沟道场效应晶体管导通，③脚输出低电平（数字“0”）；当②脚输入低电平（数字“0”）时，P沟道场效应晶体管导通，③脚输出高电平（数字“1”）。
图9-11 互补对称场效应晶体管的工作原理
图9-12所示为CMOS反相器及其内部结构，作为一个实用电路（型号CD4069或TC74049），其工作原理与TTL电路相同。当A端输入高电平时，N沟道场效应晶体管VT1导通，P沟道场效应晶体管VT2截止，输出端A为低电平；当A端输入低电平时，则电路工作状态发生变化，VT2导通，VT1截止，输出端A变为高电平。
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