He estado mirando las puertas AND y me he dado cuenta de que hay un par de maneras diferentes de construirlas. Me pregunto cuándo cada uno de los circuitos es mejor que el otro: 
o
También con el primer circuito estoy un poco confundido sobre cómo funciona. Si x e y son 5v entonces q3 se apagará. ¿Por qué es esto?
Además, si X e Y son 0v, ¿qué impide que la corriente fluya directamente de la fuente de alimentación a Z, convirtiéndola en 5v?
Una pregunta muy amplia y ninguna de las dos es realmente genial.
La opción A es mejor si quieres conducir algo bajo.. como tirar de la corriente a través de un LED conectado a 5v.
simular este circuito - Esquema creado con CircuitLab
La opción B es mejor para la inversa si se quiere suministrar corriente a alguna carga.
Para responder a tu última pregunta, cuando X e Y están ambos encendidos, se convierte en un camino de baja impedancia desde la resistencia base de Q3 a tierra. Puedes pensar en esto como la sustitución de Q1 y Q2 por un cortocircuito a tierra. Por lo tanto, la resistencia de base se baja y Q3 se apaga.
Cuando X e Y están apagados, la corriente fluye hacia la base de Q3 que lo enciende. De nuevo, esto crea un camino de baja impedancia a tierra por lo que Z debe estar a 0v.
Como nota, la corriente fluirá a través de R4 pero caerá 5V. Por lo tanto, Z seguirá estando a 0V.
La opción A es mejor porque tiene posibilidades de funcionar realmente. Con Q1 y Q2 encendidos, el voltaje base de Q3 debería ser lo suficientemente bajo como para estar apagado. Sería mejor si hubiera un divisor de voltaje alimentando la base de Q3. De esa manera el voltaje umbral para encender Q3 sería más alto, lo que le daría más inmunidad al ruido.
La opción B es simplemente errónea si se espera la función AND. Incluso con el transistor superior apagado, el inferior puede conducir su emisor a un nivel alto sólo por la acción del diodo B-E. Por lo tanto, cuando B está alto, la salida será alta, tanto si A está alto como si no.
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