not回路がなぜこの形になっているのか、その必然性を説明できる方はおられますか？

not回路がなぜこの形になっているのか、その必然性を説明できる方はおられますか？
nmosスイッチを使い電子回路を組んで、inputに対して反対の電圧を返すような回路はこの形でしかありない！というような、not回路の形の必然性はどのように考えればよいでしょうか？
専門の方からすると、not回路など当然といえば当然で、わざわざこのような疑問を抱く方はいないと思うのですが、説明としてはどのようになるでしょうか？

No.2 ベストアンサー 回答者： hiro2017 回答日時： 2022/03/29 06:49

難しい表現をするので的外れになっているかもですが、

半導体で組むならTrの基本構成になり出力に電流を流す構造になり
ます、（反転）増幅作用も重要で確実にLにする必要性もあります。
この回路が単純で確実です、Hの時はRの電流値でファンアウトが
決まるしLはRの電流が吸い取られるので簡単で良いと思います、
ただしきい値を決める回路は必要でしょう。

No.3 回答者： isoworld 回答日時： 2022/03/29 08:30

「inputに対して反対の電圧を返すような回路はこの形でしかありない！」のではなくて、これがいちばんシンプルな形だからです。

これ以上に単純化できる回路は考えつきません。

No.1 回答者： sumbody 回答日時： 2022/03/28 22:25

＞必然性はどのように考えればよいでしょうか？

そんなものありません
「この回路だとこう動作する」という実例なだけ

入力に高い電圧を与えるとGS間がONして、
それまではプルアップ抵抗で高い電圧が出ていたD端子および出力が
低い電圧になる
というだけのこと

他にも方法を探せばあるかもですよ