Compuerta 7408 AND 7408/74LS08

La 74LS08 (7408) es un circuito integrado TTL que agrupa cuatro compuertas lógicas AND de dos entradas. Se alimenta típicamente con +5 V (4,75–5,25 V) y cada compuerta realiza la operación booleana Y = A·B: la salida sólo es "1" si ambas entradas son "1". En cualquier otro caso la salida es "0".

Este componente de la serie 74LS (Low-power Schottky) destaca por su facilidad de uso en protoboards y proyectos digitales como Arduino, microcontroladores y sistemas de telecomunicaciones donde se necesiten funciones lógicas AND combinadas.

¿Qué es la 74LS08?

La 74LS08 es una compuerta AND cuádruple de baja potencia (serie LS). Sus características principales incluyen:

• Cuatro puertas AND independientes de dos entradas cada una
• Bajo consumo de energía
• Alta velocidad de conmutación (~35 MHz)
• Capacidad de manejar hasta ~16 mA en salida baja
• Compatible con niveles TTL estándar (5V)

Esto permite, por ejemplo, accionar LEDs o cargas sencillas directamente desde la salida, lo que la hace ideal para proyectos de electrónica digital básica.

Funcionamiento Básico y Tabla de Verdad

Cada compuerta AND dentro del 74LS08 funciona con una lógica simple: la salida solo es "1" cuando ambas entradas están en "1". Esta operación booleana se expresa como Y = A·B.

Tabla de verdad para cada compuerta AND:

Funcionamiento interno: Cada puerta está basada en tecnología TTL Schottky de baja potencia, usando transistores bipolares y dispositivos Schottky para conmutar rápidamente con un retardo típico de ~10 ns.

Pinout y Conexiones

El 74LS08 viene en encapsulado DIP de 14 pines con la siguiente configuración:

• Pin 7: GND (tierra)
• Pin 14: VCC (+5V)
• Compuertas organizadas así:
  • Puerta 1: entradas A (pin 1), B (pin 2), salida Y (pin 3)
  • Puerta 2: entradas A (pin 4), B (pin 5), salida Y (pin 6)
  • Puerta 3: entradas A (pin 9), B (pin 10), salida Y (pin 8)
  • Puerta 4: entradas A (pin 12), B (pin 13), salida Y (pin 11)

Nota: El diagrama de pines completo se muestra en el datasheet de la sección anterior.

Especificaciones Técnicas Detalladas

Características importantes:

• Alta corriente de salida: Puede hundir hasta 16 mA en estado bajo, ideal para LEDs y cargas ligeras
• Tecnología TTL-LS: Ofrece alta inmunidad al ruido y compatibilidad con sistemas de 5V
• Cuatro puertas independientes: Permite múltiples operaciones AND simultáneas
• Salidas débiles en estado alto: Solo -0,8 mA, por lo que se recomienda conectar cargas a VCC

Variantes del Componente

Además del 74LS08 (TTL LS), existen variantes compatibles con distintas tecnologías:

• SN7408/SN74LS08: Versiones TTL originales para 5V
• SN74HC08: CMOS de alto rendimiento, opera de 2V a 6V con menor consumo (5,2 mA por salida)
• SN74HCT08: CMOS con entradas TTL-compatibles, opera a 4,5–5,5V con bajo consumo (4 mA)
• Otras variantes: 74ALS08 (Alta Velocidad), 74AC08 (Avanzado CMOS), 74F08 (Muy Alta Velocidad)

Aplicaciones Prácticas

Casos de uso con Arduino y microcontroladores

La 74LS08 es muy útil en prototipos digitales donde se requieran combinaciones lógicas por hardware:

• Arduino UNO (5V): Se puede conectar cada entrada AND a señales de E/S digitales, usando la salida para encender LEDs o accionar otros circuitos
• Microcontroladores 3.3V (ESP32, etc.): Es más apropiado usar la versión 74HC08/HCT08 para compatibilidad de nivel lógico
• Automatización digital: Activar alarmas solo cuando se cumplen dos condiciones simultáneamente
• Control de motores: Habilitar movimiento solo cuando hay señales de seguridad

Ejemplo de circuito básico

Circuito de ejemplo: Dos pulsadores (S1, S2) con resistencias pull-down (R1, R2) controlan las entradas A y B de la compuerta. La salida Y conduce un LED con resistencia (R3). Solo cuando ambos pulsadores están presionados el LED se enciende.

Conexiones del circuito:

• VCC = +5V al pin 14
• GND al pin 7
• Resistencias de 10kΩ mantienen entradas en "0" cuando pulsadores están abiertos
• Al presionar ambos pulsadores simultáneamente, la 74LS08 produce "1" en la salida
• LED se enciende con resistencia de 1kΩ

Consideraciones importantes al usarla

Voltaje y alimentación

• Voltaje correcto: La 74LS08 debe operar cerca de 5V (4,75–5,25V). No aplicar más tensión ni usarla en 3.3V directo (use variante HCT para 3.3V)
• Conexiones de alimentación: Siempre conectar VCC al pin 14 y GND al pin 7

Manejo de corrientes

• Salidas en bajo: Puede hundir hasta 16 mA, recomendable para LEDs conectados a VCC
• Salidas en alto: Limitada a -0,8 mA, no debe exigir mucha carga en modo alto
• Fan-out: Puede alimentar hasta 10 cargas TTL simultáneamente

Entradas TTL

• No dejar flotantes: Siempre usar pull-up o pull-down en entradas no conectadas
• Niveles lógicos: "ALTO" se reconoce por encima de 2V (TTL)
• Compatibilidad 3.3V: Conectar directamente un pin de microcontrolador de 3.3V es marginal; mejor usar 74HCT08

Comparaciones con otras compuertas TTL

• 74LS04: 6 inversores (NOT) en DIP-14, no requiere dos entradas
• 74LS32: 4 compuertas OR de 2 entradas, salida "1" si cualquier entrada es "1"
• 74LS08 vs 74S08: El 74S08 es más rápido (~5 ns) pero consume más energía
• Familias CMOS (74HC, 74HCT): Funcionan con rango más amplio (2–6V) y son más eficientes

Recursos Prácticos

• Datasheet SN74LS08 (Texas Instruments): [Quadruple 2-Input Positive-AND Gates] - Incluye especificaciones eléctricas completas
• Datasheet SN74HC08 (Texas Instruments): [Quadruple 2-Input AND Gates] - Para la variante CMOS 74HC
• Datasheet SN74HCT08 (Texas Instruments): [AND Gates con entradas TTL-compatibles] - Para uso con 5V/3.3V
• Simulaciones: Tinkercad o Falstad para probar puertas AND con el 7408
• Software: Proteus, Multisim incluyen la familia 7408

Preguntas Frecuentes (FAQ)

¿Qué compuerta es el 7408? El 7408 (también 74LS08) es un circuito integrado de cuatro puertas AND de dos entradas. Contiene cuatro compuertas lógicas AND independientes.

¿Cuál es la tabla de verdad de la 74LS08? Cada puerta AND 7408 sigue la tabla: A=0,B=0 → Y=0; 0,1→0; 1,0→0; 1,1→1. Solo da "1" cuando A=1 y B=1.

¿A qué voltaje opera la 74LS08? Opera con voltaje estándar TTL, típicamente 5V (rango 4,75–5,25V). No funciona a 3,3V directamente. Para 3,3V use mejor un 74HCT08.

¿Puedo usar un 74HC08 en lugar del 74LS08? Sí. El 74HC08 es CMOS y trabaja entre 2V y 6V. En un sistema a 5V funcionará como equivalente funcional, aunque ofrece menor corriente de salida (5,2 mA) comparado con el LS (16 mA).

¿Cómo conecto el 74LS08 en un protoboard con Arduino? Conecte VCC=+5V (pin 14) y GND=0V (pin 7). Use las salidas para encender LEDs o activar pines de Arduino, y entradas a botones o señales digitales del Arduino. Agregue resistencias pull-down/up si deja entradas desconectadas.

¿Qué significan SN74LS08, 74HC08, etc.? El prefijo indica la familia lógica: 74LS08 es TTL Low-Power Schottky; 74HC08 es CMOS High-speed; 74HCT08 es CMOS con entradas TTL-compatibles. Todos realizan la misma función AND pero difieren en voltaje, velocidad y consumo.

Referencias: Se utilizaron especificaciones de hojas de datos oficiales de Texas Instruments y fuentes técnicas en español para asegurar la exactitud de esta información.