圖1 數字門電路輸出級的三種結構形式
普通數字門電路的輸出級電路，常用a電路形式，因內部Q1、Q2僅工作于飽和和截止兩種工作狀態，電路實質上相當于一刀兩擲的高、低電平切換開關，要求接通電阻越小越好（傳輸電壓信號時可忽略接通電阻/電壓降），無論輸出高、低電平，均為低阻狀態。
b電路形式（開路集成極輸出），稱為高電壓大電流器件，具備一定的功率驅動能力，如可以直接驅動繼電器，典型器件如ULN2003A等，而外部負載電源可以另供為高電壓（如24V或48V），以適應負載電源電壓要求。
c電路形式，則除了高、低電平的低阻狀態，還存在第三種狀態：高阻態。如圖2所示。

 
圖2 三態式輸出級的三種工作狀態
其輸出級Q1、Q2基極輸入的是兩路獨立電平信號：
a態：當Q1導通時，相當于輸出端與+5V接通，輸出為高電平（低阻態1）；b態：Q2導通時，輸出端相當于與供電地接通，輸出為低電平（低阻態2）；c態：當控制信號俱為0時，Q1、Q2均處于截止狀態，此時OUT輸出端相當于“懸空”——高阻態（與內部電路失掉聯系）。有兩個問題：
   1、處于高阻狀態時，檢測OUT端應該為什么電平？高阻態有何意義？
這與電路設計者的考慮——后級電路的輸入要求相關。處于高阻態時，其輸出電壓狀態的高、低完全由設計者決定——由接入偏置（上拉、或上拉電阻）電路來決定之。

 
圖3 三態式輸出級的三種工作狀態
a電路，在高阻態其輸出端取決于R1電路形式，為5V高電平。此高電平內部電路無關；b電路，在高阻態則由R2的下拉作用，使輸出端為低電平，同樣與輸出級電路無關；c電路，為一個偏置電路實例，當電路設計要求在靜態時，光電耦合器PC1處于截止狀態，電路的安全性能更有保障時，接入R1上接電阻，使電路靜態時，PC1無導通條件，顯然更為合理和可靠。
因而電路的第三態——高阻態的出現，其意義如下：
    1）可由設計者任意決定輸出的高、低電平狀態（與輸出信號無關）；
   2）當多組器件輸出端需要并聯（如信號總線模式）時，只有“需要動作”的器件工作模式為高、低電平（指低阻）態，而“閑置”電路，則處于高阻態，從而不會影響總線電平，不會影響有用信號。
2、什么情況下輸出端會進入高阻態？三態門與普通門的區別？
以74HC240電路（八反相緩沖器/線驅動器/線接收器）為例加以說明。

 
圖4 74HC240芯片引腳圖，74240內部原理框圖

   從上圖可看出，芯片內含8路反相器電路，與普通反相器電路相比較，每路反相器除輸入、輸出端外，多出一個OE控制端。當OE端為低電平時，電路處于“開門”即通態，相當于普通反相器的功能；當OE端為高電平時，傳輸狀態被阻斷，輸出端處于高阻狀態。
顯然，與普通門電路相比，可控門（為反相器或同相器）電路，多出一個OE控制端——“開、關門”信號輸入端。信號的傳輸不但與輸入信號狀態相關，而且與OE控制端的狀態相關。
以74HC240為例，當信號傳輸異常時，對可控門的故障檢修需注意：
輸入信號無，查前級電路；
控制端是否有“關門”信號存在，即1、19腳是否變為高電平？是，查OE端控制信號來源；
芯片本身損壞。當輸入信號與控制端電平狀態都正常時，落實至芯片本身。
常見三態同相/反相可控門電路型號為74HC240（八反相可控門）、74HC244（八同相可控門）、74HC365（六同相可控門）、75HC366（六反相可控門）。以74HC240為例：該器件斜對角10、20腳為電源引腳，除信號輸入、輸出引腳外，尚有兩個OE控制端（1、19腳），每個OE端分別控制四路反相器電路的開、關門。
通常，普通門與三態門為基本邏輯電路，在些基礎上，將普通門電路進行有序搭接，可組成復雜的組合型邏輯電路。近年來，MCU、DSP、PIC和JTAG等器件技術的完善，在一定程度上取代了組合邏輯電路（完成同一邏輯功能，采用MCU更為簡潔，用軟件方法即可完成——用程序行來代替了大片的硬件數字信號處理電路）。