NAND als Transistorschaltung
TTL-NAND
Sind alle Eingangspegel im H-Zustand, fließt der von von R1 kommende Strom über die in Durchlassrichtung betriebene Basis-Kollektor-Diode des Eingangstransistors T1 in die Basis von T2 und macht diesen leitend. In der Folge wird auch T3 voll durchgesteuert. Ua wird auf Masse geschaltet. Der Spannungsabfall an der Diode D bewirkt, dass in diesem Zustand nicht auch T4 leitend wird:

TTL-NAND mit Ausgang Low
Legt man nun einen der Eingänge auf ein niedriges Potenzial, dann wird die betreffende Basis-Emitter-Diode leitend und übernimmt den Basisstrom von T2. Hierdurch sperrt T2 und auch der Basisstrom von T3 versiegt und T3 sperrt. Wird der Ausgang nun belastet, schaltet T4 (Emitterfolger) durch. Der Ausgang ist niederohmig und kann hoch belastet werden.

TTL-NAND mit Ausgang High
CMOS-NAND
Sind alle Eingangspegel im H-Zustand leiten die Transistoren T1 und T2. Die Transistoren T1' und T2' sperren. Der Ausgang nimmt den L-Zustand an:

CMOS-NAND mit Ausgang Low
Geht dagegen ein Eingang auf Low, sperrt der jeweilige Transistor T. Dagegen wird der angesteuerte Transistor T' leitend. Der Ausgang nimmt den H-Zustand an:

CMOS-NAND mit Ausgang High