Secara elektronis, gerbang logika mempunyai terminal untuk dihubungkan dengan sumber tenaga yang biasanya tidak ditampilkan. Gambar 2.8a menggambarkan pembalik dengan terminal +5V dan 0V (GND) yang dimunculkan. Sinyal +5V biasanya disebut VCC yang berarti voltage collector-collector. Pada rangkaian fisis, semua terminal VCC dan GND dihubungkan dengan sumber tenaga yang cocok.
Gerbang logika tersusun dari alat elektronik yang disebut transistor, yang dapat bersifat sebagai saklar yang mengendalikan sinyal elektronis kuat dengan menggunakan sinyal elektronis lemah. Transistor juga bersifat penguat yang dapat menguatkan sinyal masukan sehingga dapat digunakan untuk dihubungkan dengan banyak gerbang logika. Tanpa penguatan, kita mungkin hanya dapat mengirim sinyal ke sejumlah kecil gerbang logika, sebelum sinyal itu bercampur dengan derau sehingga tidak terdeteksi lagi.
Simbol transistor tampak seperti Gambar 2.8c yang digunakan sebagai gerbang pembalik. Untuk masukan berupa 0 (0 V) pada basis akan menghasilkan keluaran 1 (+5 V) pada kolektor, karena tidak ada arus dari VCC ke GND akibat transistor mati. Jika sinyal 1 (+5 V) dimasukkan ke basis, maka akan ada arus listrik dari VCC ke GND karena transistor hidup. Oleh karena itu di kolektor tegangannya cukup kecil untuk dianggap logika 1. Jadi keluaran akan 0 (0 V).
Gambar 2.6: Simbol gerbang logika untuk fungsi Boolean NAND, NOR, XOR, dan XNOR
Gambar 2.7: Variasi gerbang logika (a) tiga masukan dan (b) masukan dengan komplemen
Karena akan selalu ada arus yang mengalir walaupun keluaran menunjukkan logika 0, maka kita perlu menentukan batas tegangan yang aman untuk nilai logika 0 dan 1. Jika kita menentukan secara ketat bahwa logika 0 adalah 0 V dan logika 1 adalah 5 V, maka kemungkinan rangkaian kita tidak bekerja sebagai mana mestinya jika keluarannya adalah 0.1 V bukan 0 V. Hal ini dapat terjadi dalam praktiknya. Untuk alasan ini, maka penentuan nilai tegangan untuk logika 0 dan 1 menggunakan batas ambang. Pada Gambar 2.9a logika 0 ditentukan pada tegangan dalam rentang 0 V sampai dengan 0.4 V dan logika 1 dalam rentang 2.4 V sampai dengan 5 V. Rentang tegangan pada Gambar 2.9a adalah untuk sinyal keluaran. Karena sinyal dapat mengalami pelemahan maka untuk sinyal masukan diberi berselisih 0.4 V seperti tampak pada Gambar 2.9b. Namun demikian rentang nilai tegangan yang tercantum di sini tidak mengikat, tergantung dari keluarga gerbang logika yang digunakan.
Gambar 2.8: (a) pembalik dengan terminal tenaga dimunculkan dan (b) rangkaian transistor untuk pembalik
Gambar 2.9: Penentuan nilai tegangan untuk logika 0 dan 1 (a) gerbang logika keluaran, (b) gerbang logika masukan
Gambar 2.10 menunjukkan rangkaian transistor untuk gerbang logika NAND dan NOR. Untuk rangkaian NAND kedua masukan A dan B harus berada pada daerah tegangan logika 1 untuk menghasilkan keluaran pada daerah tegangan logika 0. Untuk rangkaian gerbang NOR, salah satu masukan A atau B berada pada tegangan logika 1, akan mengakibatkan keluaran berada pada daerah tegangan 0.
Gambar 2.10: Rangkaian transistor (a) NAND 2 masukan (b) NOR 2 masukan
