¿Qué es el SN74LS20N?
El SN74LS20N es un circuito integrado monolítico que pertenece a la familia de lógica digital TTL (Transistor-Transistor Logic), específicamente a la subfamilia Low-Power Schottky (LS). Este componente encapsula dos compuertas lógicas NAND independientes, cada una con cuatro entradas. La función NAND es una de las operaciones booleanas fundamentales y es universal, lo que significa que cualquier otra función lógica (AND, OR, NOT, XOR) puede ser implementada utilizando únicamente compuertas NAND. Su utilidad principal radica en la construcción de sistemas digitales, desde simples circuitos combinacionales hasta complejas máquinas de estado, decodificadores de direcciones y unidades aritméticas. La tecnología LS ofrece un excelente compromiso entre velocidad de conmutación y consumo de energía, siendo significativamente más rápida que la serie TTL estándar (74xx) y con un consumo de potencia reducido, lo que la hizo extremadamente popular en equipos electrónicos durante décadas.
A nivel de hardware, el SN74LS20N está fabricado sobre un único sustrato de silicio. Su arquitectura interna se basa en transistores de unión bipolar (BJT) y diodos Schottky. Estos diodos se colocan en paralelo con la unión base-colector de los transistores de conmutación para evitar que entren en saturación profunda. Esta técnica de ‘clampeo’ por diodo Schottky reduce drásticamente el tiempo de almacenamiento de carga y, por ende, el tiempo de apagado del transistor, resultando en retardos de propagación muy cortos, típicamente en el rango de los nanosegundos. El encapsulado DIP-14 (Dual In-line Package de 14 pines) facilita su uso en protoboards, zócalos y montaje through-hole en placas de circuito impreso (PCB), siendo ideal para prototipado y reparación.
Características Técnicas
Cada una de las dos compuertas del SN74LS20N realiza la operación booleana Y = (A • B • C • D)’. Esto significa que la salida (Y) de la compuerta será un nivel lógico BAJO (LOW) si, y solo si, todas sus cuatro entradas (A, B, C, D) están en un nivel lógico ALTO (HIGH). Para cualquier otra combinación de entradas (es decir, si al menos una entrada es BAJA), la salida será ALTA. Esta característica es fundamental para aplicaciones de decodificación y habilitación de señales, donde se requiere una condición específica y simultánea en múltiples líneas para activar una función. El dispositivo tiene una capacidad de ‘fan-out’ que le permite manejar hasta 20 entradas estándar de la misma familia LS, asegurando una correcta interconexión en circuitos complejos sin necesidad de buffers adicionales.
Especificaciones Eléctricas
| Parámetro | Valor |
|---|---|
| Voltaje de operación (VCC) | 4.75V a 5.25V (5V Nominal) |
| Voltaje de entrada HIGH (VIH) | 2.0V Mínimo |
| Voltaje de entrada LOW (VIL) | 0.8V Máximo |
| Voltaje de salida HIGH (VOH) | 2.7V Mínimo |
| Voltaje de salida LOW (VOL) | 0.5V Máximo |
| Corriente de alimentación (ICC) | 1.6 mA Típico |
| Retardo de propagación (tPLH) | 9 ns Típico (15 ns Máximo) |
| Retardo de propagación (tPHL) | 10 ns Típico (15 ns Máximo) |
Comunicación y Pinout
| Pin | Función | Descripción |
|---|---|---|
| 1 | 1A | Entrada A de la Compuerta 1 |
| 2 | 1B | Entrada B de la Compuerta 1 |
| 3 | NC | No Conectado |
| 4 | 1C | Entrada C de la Compuerta 1 |
| 5 | 1D | Entrada D de la Compuerta 1 |
| 6 | 1Y | Salida de la Compuerta 1 |
| 7 | GND | Tierra (0V) |
| 8 | 2Y | Salida de la Compuerta 2 |
| 9 | 2A | Entrada A de la Compuerta 2 |
| 10 | 2B | Entrada B de la Compuerta 2 |
| 11 | NC | No Conectado |
| 12 | 2C | Entrada C de la Compuerta 2 |
| 13 | 2D | Entrada D de la Compuerta 2 |
| 14 | VCC | Alimentación (+5V) |
Dimensiones y Ambiente
| Característica | Valor |
|---|---|
| Dimensiones | 19.3mm x 6.35mm x 3.3mm (DIP-14) |
| Temperatura de trabajo | 0°C a 70°C (Grado Comercial) |
| Grado IP | N/A (Componente para PCB) |
Aplicaciones
- Implementación de lógica booleana personalizada y funciones combinacionales.
- Decodificación de direcciones en sistemas de memoria y periféricos.
- Generación de señales de habilitación (Enable / Chip Select).
- Construcción de circuitos secuenciales como Latches y Flip-Flops.
- Creación de osciladores y generadores de pulsos.
- Inversión de señales (configurando la compuerta como inversor).
- Proyectos de electrónica digital educativa, prototipado y reparación de equipos.
Preguntas Frecuentes
¿Cuál es la diferencia entre SN74LS20N y SN74HC20N?
La principal diferencia radica en la familia tecnológica. El ‘LS’ (Low-Power Schottky) es de la familia TTL, que opera estrictamente a 5V y se basa en transistores bipolares. El ‘HC’ (High-Speed CMOS) es de la familia CMOS, que ofrece un rango de voltaje de operación más amplio (típicamente 2V a 6V), un consumo de energía estático casi nulo y mayor inmunidad al ruido. No son intercambiables directamente; se debe verificar la compatibilidad de los niveles de voltaje y corriente con el resto del circuito.
¿Puedo dejar las entradas de una compuerta sin usar al aire (flotando)?
No es una buena práctica en la lógica TTL como la serie LS. Las entradas TTL flotantes se comportan como un nivel ALTO (HIGH) por defecto, pero son muy susceptibles al ruido eléctrico, lo que puede causar un funcionamiento errático del circuito. Para una compuerta NAND no utilizada, se recomienda conectar todas sus entradas a un estado lógico definido, ya sea a VCC (a través de una resistencia de pull-up de 1kΩ-10kΩ) o directamente a GND.
¿Qué significa el sufijo ‘N’ en SN74LS20N?
El sufijo ‘N’ en la nomenclatura del componente generalmente se refiere al tipo de encapsulado. En este caso, ‘N’ designa el encapsulado DIP (Dual In-line Package) de plástico, que es el formato estándar con pines para montaje en agujeros pasantes (through-hole) en PCBs, zócalos o para uso en protoboards.
¿Cómo puedo crear una compuerta NOT (inversora) usando un SN74LS20N?
Para crear un inversor, puedes usar una de las compuertas NAND de 4 entradas. Conecta la señal que deseas invertir a una de las entradas (por ejemplo, al pin 1A). Luego, conecta las tres entradas restantes de esa misma compuerta (1B, 1C, 1D) a un nivel lógico ALTO (VCC). La salida de la compuerta (1Y) será entonces la negación lógica de la señal de entrada en 1A.
Mejora tu proyecto
Para trabajar eficientemente con el SN74LS20N y otros circuitos integrados en formato DIP, te recomendamos los siguientes complementos:
- Zócalo para IC de 14 pines: Permite instalar y remover el chip fácilmente sin soldarlo, ideal para evitar daños por calor y facilitar reemplazos.
- Protoboard de 400 o 830 puntos: Esencial para montar y probar tus circuitos digitales sin necesidad de soldadura.
- Fuente de Alimentación de 5V: Una fuente regulada y estable de 5V es crucial para alimentar correctamente los circuitos de la familia TTL.
- Cables Jumper Macho-Macho: Para realizar las conexiones entre el IC, la fuente de alimentación y otros componentes en el protoboard.

