Así que tenemos puertas AND, NOT, NAND, NOR, OR, pero ¿cómo se crean electrónicamente/eléctricamente?
Por ejemplo, ¿qué hace que la puerta NOT invierta el valor?
He convertido esto en un wiki de la comunidad para que podamos recopilar buenas implementaciones de puertas lógicas a las que referirnos en el futuro.
Para empezar hay que entender los transistores de forma sencilla. Voy a tratar con CMOS ya que el 99% de toda la lógica que ha existido (en el conteo de números) existe como CMOS.
Hay dos tipos de transistores utilizados, PMOS y NMOS, aquí están sus símbolos: 
Los transistores son fuentes/sumideros de corriente controlados eléctricamente. El PMOS generará corriente (la línea de puntos en el diagrama muestra el flujo de corriente cuando está encendido) desde una fuente de alimentación (conectada a la fuente) a través del drenaje y hacia otros circuitos cuando el voltaje de la puerta es más bajo que el de la fuente. El NMOS absorberá la corriente hacia la tierra a través del drenaje hacia la fuente (que en este caso debes considerar como un sumidero).
Tenga en cuenta que me he tomado algunas libertades con los nombres en aras de la claridad.
El PMOS suele estar conectado a una tensión positiva y el NMOS suele estar conectado a tensiones negativas, normalmente a tierra.
Es interesante que puedas apilar los dispositivos para hacer varias funciones. Apilando dos PMOS se obtiene una fuente de corriente controlada por dos tensiones, apilando dos NMOS se obtiene un sumidero de corriente controlado por dos tensiones.
Observa que tanto la tensión en A (la llamaremos A) como en B tienen que estar por debajo de +V para que fluya la corriente. Observe también que tanto C como D tienen que estar por encima de Tierra (ese gracioso símbolo del triángulo sombreado) para que la corriente se hunda (¿se hunda?). Podrías decir "Tanto A como B tienen que estar bajos para que la corriente fluya" y "Tanto C como D tienen que estar altos para que la corriente fluya".
Al igual que se pueden "apilar" (poner en serie), se pueden poner dispositivos en paralelo. 
Se podría decir que "o A O B pueden estar bajos para que fluya la corriente" para el PMOS y se podría decir que "o C O D pueden estar altos para que fluya la corriente" para el circuito NMOS.
Verás que ya estamos utilizando el lenguaje lógico para describir la función (AND, OR), así que ahora podemos empezar a armar circuitos.
En primer lugar, el inversor:
Cuando Vin está a tierra, el PMOS se enciende y puede originar corriente, pero el NMOS está apagado y no puede hundir corriente. Como resultado, el pin Vout trata de poner carga en cualquier capacitancia disponible y carga esa capacitancia hasta que alcanza el nivel V+.
Del mismo modo, cuando el Vin es alto, el NMOS se enciende y puede absorber corriente, pero el PMOS está apagado y no puede generar corriente. como resultado, el pin Vout trata de extraer la carga de cualquier capacitancia disponible y descarga esa capacitancia hasta que alcanza el nivel de tierra.
Un "alto" en la entrada da un "bajo" en la salida, un "bajo" en la entrada da un "alto" en la salida. Se invierte.
Si miras el símbolo del PMOS y del NMOS verás que la puerta parece un condensador en el símbolo. Esto es deliberado ya que un transistor MOS ES un condensador y es principalmente esta capacitancia la que se carga y descarga durante el funcionamiento. La corriente es el flujo de carga por tiempo y la capacitancia es el almacenamiento de carga por voltaje. Los transistores convierten la tensión de la puerta en corrientes controladas que luego cargan y descargan las capacitancias de la puerta, lo que convierte ese cambio de carga en un cambio de tensión.
Ahora para la primera puerta de dos entradas la puerta NAND:
La "pila" de NMOS sólo se hundirá la corriente bajo una condición, y eso es cuando AMBOS A y B son altos. Observa que para esa condición AMBOS PMOS están apagados (es decir, no generan corriente). Así que en esa condición Vout se hundirá la corriente y la Vout será baja.
En todas las demás condiciones, al menos uno de los PMOS estará generando corriente y la pila de NMOS no podrá absorberla. La salida se carga entonces y Vout = alto.
A B Out
0 0 1
0 1 1
1 0 1
1 1 0Esta tabla de verdad muestra que si Not(A&B) AKA NAND. 0 = gnd, 1 = V+.
Para convertirla en una compuerta AND sólo hay que invertir la salida.
Y es la tabla de la verdad:
A B Out
0 0 0
0 1 0
1 0 0
1 1 1Y a continuación la puerta NOR
Espero que a estas alturas seas capaz de obtener la tabla de la verdad por ti mismo.
C D Out
0 0 1
0 1 0
1 0 0
1 1 0Hay una simetría agradable de NOR a NAND. la estructura es una simple inversión.
Ahora el quirófano
y tabla de verdad
C D Out
0 0 0
0 1 1
1 0 1
1 1 1Extender los diseños a entradas de orden superior es fácil, como lo demuestra una NAND de 3 entradas.
Colocando NMOS y PMOS en combinaciones serie/paralelo se pueden implementar varias funciones lógicas a nivel de transistor. Esto se hace a menudo por eficiencia de área, eficiencia energética o incluso por velocidad. Estas funciones no tienen por qué ser estrictamente funciones AND, OR o Xor. Lo siguiente se conoce como una puerta AND/OR:
y tiene la siguiente tabla de verdad.
C A B Out
0 0 0 0
0 0 1 0
0 1 0 0
0 1 1 0
1 0 0 0
1 0 1 1
1 1 0 1
1 1 1 1Para que no pienses que ésta es la única forma de implementar estas funciones, te presentaré un dispositivo que se llama puerta de transmisión.
Ambas puertas NMOS y PMOS deben ser conducidas en oposición para funcionar correctamente.
Aquí hay un circuito de ejemplo de lo que se puede hacer con un NMOS adicional.
Aquí /A = Not(A) en lógica digital
A+B = A O B
A*B = A Y B
Así que puedes ver que sólo usando 3 transistores puedes implementar A O B. Pero ten en cuenta que este circuito tiene serios efectos secundarios y no se usa generalmente. Pero, sin embargo, es ilustrativo.
aquí hay toda una colección de funciones lógicas basadas en TG:
También existe el paso-transistor-lógico o PTL. Un ejemplo de ello: 
Lo escribí yo mismo porque EE.SE está pensado para ser autocontenido y los enlaces están generalmente mal vistos. Además, lo he convertido en un wiki comunitario para que en el futuro se puedan recoger aquí ideas interesantes.
Vale la pena señalar que muchas situaciones requieren que una función junte las salidas de unas cuantas compuertas OR con NAND, o que junte las salidas de unas cuantas compuertas NAND con NOR. Una expresión como (A or B) nand (C or D) puede implementarse en un solo nivel de lógica utilizando ocho transistores, de forma mucho más eficiente que utilizando dos puertas "or" completas y NAND'ing el resultado.
Consulte este enlace
Puerta NO 
Puerta OR 
Puerta AND 
Utilización de la lógica RTL (Resistor-Transistor Logic).
Además, algunas puertas se hacen combinando puertas. Por ejemplo, un XOR es un (OR) AND (NOT AND). Además, una NAND es simplemente una AND invertida.
Un inversor y un NOR: http://en.wikipedia.org/wiki/Resistor%E2%80%93transistor_logic
Un OR es un NOR invertido.
Un AND es un NOR con entradas invertidas.
Una NAND es una AND invertida.
Un XOR es un OR AND con un NAND.
Un NXOR es un XOR invertido, o un AND OR con un NOR.
La puerta NOT en particular en CMOS consiste en dispositivos complementarios PMOS y NMOS que están configurados para invertir la salida.
El mejor consejo que puedo darte es que mires el libro Circuitos integrados digitales . Tiene todo lo que quieres saber sobre cómo diseñar la lógica a nivel de transistores.
Probablemente lo entenderás mejor si tienes una representación visual de lo que ocurre en las puertas lógicas. Uno de los mejores lugares para esto es este excelente simulador interactivo falstad . Está basado en java y se ejecuta desde el navegador.
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Fuera de transistores .
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Aquí hay una entrada del blog que escribí que muestra cómo hacer físicamente los circuitos de transistores y explica por qué funcionan. Me pareció que era más fácil de entender después de hacerlos en la práctica en lugar de sólo leer la teoría. Los circuitos se basan en los diagramas de aquí .