Compuerta lógica 74LS00 (7400) - NAND, Pinout y Aplicaciones

La 74LS00 (también conocida como 7400) es un circuito integrado de la familia TTL que contiene cuatro compuertas lógicas NAND de dos entradas independientes. Se alimenta con +5 V (4,75–5,25 V) y cada compuerta realiza la operación booleana Y = (A·B)'. La salida es "0" (BAJO) solo cuando ambas entradas son "1" (ALTO). En cualquier otro caso, la salida es "1".

Este componente es extremadamente popular porque la compuerta NAND es "universal", lo que significa que se puede utilizar para construir cualquier otra función lógica (AND, OR, NOT, etc.), convirtiéndola en una pieza fundamental en la electrónica digital.

¿Qué es la 74LS00?

La 74LS00 es una compuerta NAND cuádruple de baja potencia (serie LS). Sus características principales son:

Cuatro compuertas NAND independientes de dos entradas.
Bajo consumo de energía y alta velocidad.
Compatible con niveles lógicos TTL estándar (5V).
Es una de las compuertas lógicas más versátiles y utilizadas.

Funcionamiento Básico y Tabla de Verdad

Cada compuerta NAND en el 74LS00 funciona como una compuerta AND seguida de un inversor (NOT). La salida es la negación del resultado de una operación AND.

Tabla de verdad para cada compuerta NAND:

Entrada A	Entrada B	Salida Y
0	0	1
0	1	1
1	0	1
1	1	0

Funcionamiento interno: Utiliza tecnología TTL Schottky de baja potencia para una conmutación rápida, con un retardo de propagación típico de unos 10 ns.

Pinout y Conexiones

El 74LS00 viene en un encapsulado DIP de 14 pines, idéntico en configuración al 7408 (AND) y 7432 (OR):

Pin 7: GND (Tierra)
Pin 14: VCC (+5V)
Compuertas organizadas así:
- Puerta 1: Entradas (Pin 1, 2), Salida (Pin 3)
- Puerta 2: Entradas (Pin 4, 5), Salida (Pin 6)
- Puerta 3: Entradas (Pin 9, 10), Salida (Pin 8)
- Puerta 4: Entradas (Pin 12, 13), Salida (Pin 11)

Especificaciones Técnicas Detalladas

Especificación	Parámetro (74LS00)
Función lógica	NAND
Número de puertas	4 (Cuádruple)
Entradas por puerta	2
Voltaje de alimentación	4,75 – 5,25 V
Tecnología	TTL familia 74LS (LS-TTL)
Corriente de salida (I_OL)	hasta 8 mA (nivel bajo)
Corriente de salida (I_OH)	–0,4 mA (nivel alto)
Retardo típico (t_pd)	~10 ns (propagación)
Rango T_operación	0 °C a 70 °C

Variantes del Componente

SN7400/SN74LS00: Versiones TTL estándar y de baja potencia.
SN74HC00: Versión CMOS de alta velocidad, opera de 2V a 6V.
SN74HCT00: Versión CMOS con entradas compatibles con niveles TTL.
Otras variantes: 74F00 (Muy Alta Velocidad), 74S00 (Schottky).

Aplicaciones Prácticas y Universalidad

La compuerta NAND es universal, lo que significa que puedes crear cualquier otra compuerta lógica solo con NANDs:

Inversor (NOT): Conectando las dos entradas de una compuerta NAND juntas.
Compuerta AND: Usando una compuerta NAND seguida de un inversor (que es otra NAND).
Compuerta OR: Usando tres compuertas NAND.

Casos de uso:

Lógica de control: Implementar cualquier función booleana.
Osciladores y Flip-Flops: Construir circuitos de memoria básicos (como un flip-flop SR) y generadores de reloj.
Sistemas de alarma: Activar una alarma cuando una condición no se cumple (ej. la puerta no está cerrada Y el sistema no está desactivado).

Recursos Prácticos

Datasheet SN74LS00 (Texas Instruments): [Quad 2-Input NAND Gates]
Datasheet SN74HC00 (Texas Instruments): [Quad 2-Input NAND Gates - CMOS]
Simulaciones: Tinkercad, Falstad y otros simuladores son ideales para experimentar con la universalidad de la compuerta NAND.

Preguntas Frecuentes (FAQ)

¿Qué compuerta es el 7400? El 7400 (o 74LS00) es un circuito integrado que contiene cuatro compuertas lógicas NAND de dos entradas.

¿Cuál es la tabla de verdad de la 7400? La salida es 0 solo cuando ambas entradas son 1. Para todas las demás combinaciones (0-0, 0-1, 1-0), la salida es 1.

¿Qué hace el circuito integrado 7400? Realiza la operación lógica NAND (AND negado). Es una compuerta universal, lo que permite construir cualquier otra función lógica a partir de ella.

¿A qué voltaje opera la 74LS00? Opera con voltaje estándar TTL de 5V (rango 4,75–5,25V).

¿Cómo se hace una compuerta NOT con una NAND? Para crear un inversor (NOT), simplemente conecta las dos entradas de una compuerta NAND juntas. La salida será la negación de la señal de entrada única.

¿Qué significan SN74LS00, 74HC00, etc.? Son diferentes familias lógicas: 74LS00 (TTL Low-Power Schottky), 74HC00 (CMOS High-speed), y 74HCT00 (CMOS con entradas TTL-compatibles). Todas realizan la función NAND pero con diferentes características eléctricas.

Referencias: La información se basa en las hojas de datos oficiales de Texas Instruments y en guías técnicas de electrónica digital.