Circuito Integrado Flip Flop 74LS76
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El 74LS76 es un circuito integrado de la familia TTL (Transistor-Transistor Logic) que encapsula dos flip-flops JK independientes, ideales para aplicaciones de almacenamiento de bits, contadores, y registros de desplazamiento. Se caracteriza por su disparo por flanco negativo del reloj, entradas asíncronas de preset y clear, y compatibilidad con otros dispositivos TTL.
Este IC ofrece una solución robusta y ampliamente utilizada para la lógica secuencial en sistemas digitales debido a su fiabilidad y facilidad de integración.
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Descripción
El 74LS76N es un circuito integrado de la familia lógica TTL (Transistor-Transistor Logic) que contiene dos Flip-Flops JK independientes con entradas de Set (preset) y Reset (clear) asíncronas. Estos Flip-Flops son disparados por el flanco descendente del pulso de reloj y son ampliamente utilizados en el diseño de circuitos secuenciales para el almacenamiento de datos, contadores, registros de desplazamiento y divisores de frecuencia.
Cada Flip-Flop JK dentro del 74LS76N opera de forma independiente, ofreciendo una solución compacta para aplicaciones que requieren la capacidad de «recordar» un bit de información. Su robustez y compatibilidad con otros dispositivos TTL estándar lo hacen ideal para proyectos de electrónica digital, desde prototipos educativos hasta sistemas de control industrial.
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Especificaciones Máximas
| Parámetro | Valor |
|---|---|
| Voltaje de alimentación (Vcc) | 4.75 V a 5.25 V |
| Corriente de suministro | 22 mA (máximo) |
| Frecuencia máxima de reloj | 25 MHz (típico), hasta 75 MHz (máximo) |
| Voltaje de entrada nivel alto (VIH) | 2 V (mínimo) |
| Voltaje de entrada nivel bajo (VIL) | 0.8 V (máximo) |
| Voltaje de salida nivel alto (VOH) | 3.5 V (mínimo) |
| Voltaje de salida nivel bajo (VOL) | 0.25 V (máximo) |
| Corriente de salida nivel alto (IOH) | -0.4 mA |
| Corriente de salida nivel bajo (IOL) | 8.0 mA |
| Disipación de potencia | 22 mW (típico) |
| Temperatura de operación | 0 °C a +70 °C |
| Encapsulado | DIP-16 (Dual In-line Package de 16 pines) |
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Características Adicionales
| Característica | Valor |
|---|---|
| Tipo de Flip-Flop | JK Maestro-Esclavo Dual |
| Disparo de reloj | Flanco descendente (HIGH-to-LOW) |
| Entradas asíncronas | Preset (PRE) y Clear (CLR) activas en nivel bajo |
| Salidas | Q y Q̅ (complemento de Q) |
| Retardo de propagación (tPLH, tPHL) | 25 ns (típico, Low to High); 35 ns (típico, High to Low) |
| Protección ESD | Incorporada |
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Preguntas Frecuentes
¿Cuál es la principal diferencia entre un Flip-Flop JK y otros tipos como el SR o D?
Los Flip-Flops JK son una mejora de los Flip-Flops SR, eliminando la «condición prohibida» donde ambas entradas S y R están activas simultáneamente. Cuando J y K están en ‘1’, el Flip-Flop JK conmuta su estado (toggle), mientras que el SR tendría un estado indefinido. Los Flip-Flops D son más sencillos, ya que copian el estado de su entrada D a la salida Q en cada pulso de reloj, siendo ideales para almacenamiento de un solo bit. El 74LS76N es un JK, lo que le da mayor versatilidad en aplicaciones como contadores.
¿Qué significa que el 74LS76N sea «disparado por flanco descendente»?
Significa que los datos en las entradas J y K son transferidos a las salidas Q y Q̅ solo cuando la señal de reloj (CLK) pasa de un nivel lógico ALTO a un nivel BAJO. Esto es crucial para la sincronización en sistemas digitales, asegurando que los cambios de estado ocurran en momentos precisos y controlados, evitando inestabilidades.
¿Cuáles son algunas aplicaciones comunes del 74LS76N?
El 74LS76N es muy versátil. Se utiliza frecuentemente en:
- Contadores binarios: Se pueden encadenar varios 74LS76N para crear contadores ascendentes o descendentes.
- Registros de desplazamiento: Permite mover datos bit a bit en serie.
- Divisores de frecuencia: Dividen la frecuencia de una señal de reloj.
- Máquinas de estados finitos: Para diseñar circuitos que sigan una secuencia de estados predefinida.
- Almacenamiento temporal de datos: Para guardar un bit de información.
¿Puedo reemplazar un 74LS76N por un 74HC76N o un 74ACT76N?
Sí, en muchos casos puedes reemplazarlos, pero debes considerar las diferencias en la tecnología lógica. El 74HC76N pertenece a la familia CMOS de alta velocidad, que ofrece menor consumo de energía y mayor inmunidad al ruido, pero puede tener diferentes tiempos de propagación y rangos de voltaje de alimentación. El 74ACT76N es de la familia ACT (Advanced CMOS Technology), aún más rápida que la HC, pero nuevamente, con características eléctricas a verificar. Siempre es recomendable consultar las hojas de datos (datasheets) para asegurar la compatibilidad de voltajes, corrientes y tiempos de propagación antes de realizar un reemplazo directo. Otros equivalentes funcionales incluyen el 74LS73 y el 74LS107, aunque sus pines pueden variar.
¿Cómo se utilizan las entradas Set y Clear asíncronas en el 74LS76N?
Las entradas Preset (PRE) y Clear (CLR) son asíncronas y activas en nivel bajo. Esto significa que pueden forzar las salidas Q y Q̅ a un estado específico (Preset a Q=1, Clear a Q=0) inmediatamente, sin esperar un pulso de reloj. Por ejemplo, si CLR se pone en BAJO, la salida Q se fuerza a ‘0’ y Q̅ a ‘1’, sin importar las entradas J, K o el estado del reloj. Son muy útiles para inicializar el Flip-Flop a un estado conocido al encender un sistema o para resetearlo en cualquier momento.
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