Oct 092011

 
4 puertas NAND de 2 entradas.

4 puertas NAND de 2 entradas.

 

Símbolo lógico puerta NAND.

 

Encapsulado DIP

 

Encapsulado SMD

Encapsulado SMD

Circuito TTL 7400

Circuito TTL 7400

 

En esta entrada veremos el uso, ejemplos, fotos y esquemas del circuito integrado TTL 7400 y sus variantes 74LS00, 74S00, 74HC00. Las salidas son del tipo Totem pole.

El circuito 7400 contiene cuatro puertas NAND de 2 entradas, su uso esta muy difundido en el álgebra de Boole para implementar las funciones. Con estas puertas lógicas podemos invertir una señal o generar una lógica para activar otro circuito integrado. También podemos construir una Bascula R-S Asincrona con un par de puertas, como podemos ver en el esquema adjunto.

El circuito 7400 y sus variantes, es uno de los mas usados en electrónica, cuando hay que implementar funciones que usen muchas puertas NAND y el circuito cuando no es casero o de pruebas se utilizan memorias PAL o GAL principalmente, que son unos circuitos integrados que podemos grabar el resultado en una matriz lógica programable mediante un programador universal.

En los esquemas electrónicos podemos encontrarnos con dos símbolos diferentes de la puerta NAND, los dos son equivalentes. El primero suele usarse mas en los esquemas.

En las dos fotografías se puede ver el circuito integrado 7400 y 74HC00 respectivamente, son compatibles entre si, a la hora de hacer alguna práctica en el protoboard cualquiera nos puede servir (7400,74LS00, 74S00, 74HC00).  “HC” significa CMOS high velocidad. Se utiliza transistores MOS complementarios, junto con resistencias de bajo valor para lograr la conmutación de alta velocidad. Con el circuito 74HC00 tendremos una menor disipación y consumo.

Circuito TTL 74HC00

Circuito TTL 74HC00

 

Tabla de los pines del 7400
PINFUNCIONTIPO DE PIN
Pin 1Puerta 1 – Entrada1Input
Pin 2Puerta 1 – Entrada2Input
Pin 3Puerta 1 – SalidaOutput
Pin 4Puerta 2 – Entrada1Input
Pin 5Puerta 2 – Entrada2Input
Pin 6Puerta 2 – SalidaOutput
Pin 7GNDGND
Pin 8Puerta 3 – Entrada1Input
Pin 9Puerta 3 – Entrada2Input
Pin 10Puerta 3 – SalidaOutput
Pin 11Puerta 4 – Entrada1Input
Pin 12Puerta 4 – Entrada2Input
Pin 13Puerta 4 – SalidaOutput
Pin 14VCC +5VVCC +5V

 

La tabla de la verdad de cada puerta NAND de dos entradas del circuito integrado 7400, podemos ver que puede estar representada de tres formas diferentes, según las fuentes que consultemos:

Símbolo puerta NAND

Símbolo puerta NAND

 

Tabla de la verdad de una puerta NAND de dos entradas
EntradasSalida
ABQ
001
011
101
110
Esta tabla de la verdad es la que mas se suele ver en la enseñanza ya que están todas las combinaciones posibles que puede tener la puerta lógica NAND y es mas fácil de entender.

 

Tabla de la verdad de una puerta NAND de dos entradas
EntradasSalida
ABQ
LLH
LHH
HLH
HHL

Esta tabla de la verdad es la que mas se suele ver en las hojas de características de los circuitos integrados. La H indica un nivel alto y la L bajo.

Tabla de la verdad de una puerta NAND de dos entradas
EntradasSalidas
ABQ
0V0V5V
0V5V5V
5V0V5V
5V5V0V

 

También se usa la F y la V (Falso y Verdadero) en sustitución del 0 y el 1. De ahí el nombre de tabla de la verdad.

Esta tabla de la verdad es la que menos se suele usar en ellas vemos los voltajes que toman las entradas y la salida. Hay que recordar que el nivel bajo estará entre 0 y 0,8 Voltios y el alto entre 2,4 y la tensión de alimentación. La alimentación de los circuitos TTL está comprendida entre 4.75 y 5,25 Voltios.

Con 2 puertas NAND podemos realizar uno de los biestables mas sencillos , el biestable o flip-flop R-S. Aquí se puede ver el esquema y su tabla de la verdad.

Flip Flop R-S con 2 puertas NAND

Flip Flop R-S con 2 puertas NAND

Tabla de la verdad de un biestable o flip flop R-S con puertas NAND
EntradasSalida
RSQQ
L
L
H
H
L
H
H
L
H
L
L
H
H
H
X
X

X No cambia los estados.

La combinación de entrada R=L y S=L esta prohibida porque el biestable no queda estabilizado.

 

Práctica en un protoboard con un 7400.

Si queremos que las entradas tengan una alta inmunidad al ruido tendremos que escoger el 74132 ó 74LS132. que es del tipo Schmitt trigger.

El precio en versión 74LS00 es de 0,25 Euros y en SMD 0,20 Euros.

Este circuito integrado es el mas usado en las prácticas con puertas lógicas.

 



Abr 022011

 
Tabla de circuitos TTL mas usados
FunciónCircuitoNHLLSS
Fan out = 10
4×2 NAND7400XXXXX
3×3 NAND7410XXXX
2×4 NAND7420XXXXX
1×8 NAND7430X
1×12 NAND74134X
1×13 NAND74133X
4×2 NOR7402XXXX
3×3 NOR7427XX
2×4 NOR7423X
2×4 NOR7425X
2×5 NOR74260X
4×2 AND7408XXX
3×3 AND7411XXX
2×4 AND7421XX
4×2 OR7432XXX
4×2 EX-OR7486XXXX
4×2 EX-OR74135XXXX
4×2 EX-OR74386XXXX
4×2 EX-NOR74135X
6x INV7404XXXXX
6x INV7404-S6XXXXX
AND / NOR7450XXXXX
AND / NOR7451XXXXX
AND / NOR7454XXXXX
AND / NOR7455XXXXX
AND / NOR7464XXXXX
AND / NOR, expendable7452XXXXX
AND / NOR, expendable7453XXXXX
AND / NOR, expendable7455XXXXX
2×2 NAND + 4x INV4929X
2 NAND + 2 AND49700X
2 NAND + 2 AND49700-S1X
Expandable: 2×4 NOR7423X
Expandable: AND / NOR7452XX
Expandable: AND / NOR7453XX
Expandable: AND / NOR7455XX
Schmitt-Trigger: 4×2 NAND74132XXX
Schmitt-Trigger: 2×4 NAND7413XX
Schmitt-Trigger: 6x INV7414XX
Fan out = 30
4×2 NAND4930XXX
4×2 NAND7437XXX
2×4 NAND7440XXXX
4×2 NOR7428XX
Fan out = 60
4×2 NAND7437X
4×2 NOR7428X

 

Estos circuitos integrados son los mas usados en electrónica y muy usados en educación para implementar funciones del álgebra booleana.



Abr 022011

 

 

 CircuitoDescripciónFormato  Tamaño
7416,74S16,

74LS16

Seis inversores con colector abierto.

 

86 KB 
7420, 74S20,74LS20Dos puertas
NAND de 4 entradas.

 

45 KB


7421, 74S21,

74LS21

Dos puertas AND
de 4 entradas.
33 KB
7422, 74S22,

74LS22

Dos puertas
NAND de 4 entradas con colector abierto.
247 KB
7425, 74S25,

74LS25

Dos puertas NOR de 4 entradas con strobe.
84 KB
7427, 74S27,

74LS27

Tres puertas NOR de 3 entradas.
45 KB
7430, 74S30,

74LS30

Una puerta NAND de 8 entradas.

215 KB

7432, 74S32,

74LS32

Cuatro puertas OR
de 2 entradas.  

250 KB

7438, 74S38,

74LS38

Cuatro puertas
NAND de 2 entradas con colector abierto.(Buffer)

193 KB

7451, 74S51,

74LS51

Puertas AND, OR e INVERSOR.      

221 KB

7486, 74S86,

74LS86

Cuatro puertas XOR de 2 entradas.  

56 KB

74125, 74S125,

74LS125

Cuatro Buffers de tres estados.

62 KB

74132, 74S132,

74LS132

Cuatro puertas NAND de 2 entradas Schmitt trigger.

88 KB

74133, 74S133,

74LS133

Una puerta NAND de  13 entradas.

46 KB

74136, 74S136,

74LS136

Cuatro puertas XOR de 2 entradas con colector abierto.

190 KB


Esta es la segunda parte de circuitos integrados TTL puertas lógicas.