Si usa un transistor para extraer la señal a un nivel alto de un Vcc de 5V, la señal solo se incrementará a 4.5V debido a la caída de voltaje en el transistor.
Del mismo modo, si utiliza un transistor para arrastrar la señal a tierra, la señal todavía se queda atascada a 0,5 V debido a la caída de voltaje ...
Pero los chips lógicos, aunque consisten en transistores, actúan de manera diferente. ¿Cómo?
No creo que pueda responder completamente a tu pregunta aquí. Para hacer eso se requeriría una revisión más o menos completa del diseño de las puertas lógicas LS y HC. Pero creo que hay algunos puntos críticos en los que deberías pensar al llegar a una respuesta.
La familia lógica de HC es una familia CMOS. No hay ninguna gota de diodo inherente en los transistores MOS como en los BJT.
La familia lógica LS es una familia TTL. De hecho, estas compuertas no conducen sus salidas particularmente cerca del riel de alto voltaje cuando la lógica de salida es "alta". Entonces, en este caso, tu intuición es, al menos, algo correcta.
Sin embargo, cuando la conducción es baja, la salida solo está limitada por la característica \ $ V_ {ce (sat)} \ $ característica de aproximadamente 0.2 V ( o más bajo si la corriente de hundimiento es baja) en lugar de una caída de la unión pn.
Para ver por qué, aquí hay un esquema de un 74LS02:
Puede ver que, cuando se conduce a alta, la salida está realmente limitada a aproximadamente 2 caídas de diodos por debajo de VCC.
Pero cuando se baja, el BJT (el que tiene su colector conectado a la salida) puede introducirse en el régimen de funcionamiento de saturación, permitiendo voltajes de salida de hasta 100 mv.
Está tomando conocimiento sobre un tipo de circuito y lo está aplicando a todo tipo de chips lógicos.
Los dispositivos lógicos que usan transistores bipolares, como TTL, están limitados por el \ $ V_ {cesat} \ $ de los transistores, por lo que no pueden tirar la salida está muy cerca del suelo o de Vcc (a menos que la corriente esté cerca de cero).
Los transistores MOS funcionan de manera muy diferente, y de hecho pueden conducir el voltaje de salida muy cerca de Vdd o tierra para valores bajos de corriente de salida.
Debería comparar el \ $ V_ {OL} \ $ y \ $ V_ {OH} \ $ especificaciones de diferentes tipos de chips lógicos para tener una idea de cómo se comportan realmente.
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