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IC 74LS38 Quad NAND Colector Abierto
$ 700 IVA incluido
Circuito integrado 74LS38 con cuatro compuertas NAND de 2 entradas y salida de colector abierto, compatible con lógica TTL de 5V. Ideal para diseño digital, prototipos y educación en electrónica.
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¿Qué es el 74LS38?
El 74LS38 es un circuito integrado lógico de la familia 7400 serie TTL (Transistor Transistor Logic) que integra cuatro compuertas NAND independientes de 2 entradas, cada una con salida de colector abierto. Una compuerta NAND entrega a su salida el nivel lógico BAJO (0) únicamente cuando todas sus entradas están en nivel ALTO (1); en cualquier otra combinación la salida es ALTA (1). La arquitectura de colector abierto diferencia a este IC del clásico 74LS00: la salida no puede ‘empujar’ corriente hacia la carga por sí sola, sino que necesita una resistencia de pull-up externa conectada a VCC. Esta característica habilita aplicaciones que serían imposibles con salidas tipo totem-pole: conexión en bus cableado AND, manejo de cargas a voltajes distintos al VCC lógico, y control de LEDs, relés o transistores directamente desde la salida. El encapsulado es DIP de 14 pines, estándar para protoboard y zócalo, lo que facilita el reemplazo y la experimentación.
Internamente el 74LS38 emplea tecnología Low-Power Schottky (LS), que combina diodos Schottky en las uniones de los transistores para eliminar la saturación profunda y acelerar la conmutación, consumiendo menos potencia que el TTL estándar (74S38) y siendo significativamente más rápido que el CMOS clásico CD4011 en entornos de 5V. Cada compuerta es eléctricamente independiente: comparte solo los pines de alimentación (VCC pin 14 y GND pin 7), por lo que es posible usar dos, tres o las cuatro compuertas en circuitos distintos dentro del mismo IC sin interferencia.
Características Técnicas
La salida de colector abierto del 74LS38 puede drenar (sink) entre 24 y 48 miliamperios a 5V, dependiendo del fabricante, lo que lo hace apto para encender LEDs directamente con una resistencia limitadora o para activar la base de un transistor NPN de potencia. Al no tener pull-up interno, el usuario define el voltaje de la resistencia de pull-up: puede ser 5V para lógica TTL/CMOS estándar, 3,3V para interfaces con microcontroladores modernos, o incluso 12V para cargas industriales de baja corriente, siempre respetando la tensión máxima de colector abierto especificada en el datasheet. La tabla de verdad es idéntica a cualquier NAND: A=0 B=0 → Y=1; A=1 B=0 → Y=1; A=0 B=1 → Y=1; A=1 B=1 → Y=0.
Especificaciones Eléctricas
| Parámetro | Valor |
|---|---|
| Voltaje de alimentación (VCC) | 5V DC |
| Corriente de sink por salida | 24 a 48 mA (típico según fabricante) |
| Número de compuertas | 4 (independientes) |
| Entradas por compuerta | 2 |
| Tipo de salida | Colector abierto (requiere pull-up externo) |
| Familia lógica | TTL Low-Power Schottky (LS) |
| Encapsulado | DIP 14 pines |
Pinout y Funciones
| Pin | Tipo | Descripción |
|---|---|---|
| 1 | Entrada | Entrada A de la compuerta 1 |
| 2 | Entrada | Entrada B de la compuerta 1 |
| 3 | Salida | Salida colector abierto de la compuerta 1 |
| 4 | Entrada | Entrada A de la compuerta 2 |
| 5 | Entrada | Entrada B de la compuerta 2 |
| 6 | Salida | Salida colector abierto de la compuerta 2 |
| 7 | Alimentación | GND (tierra) |
| 8 | Salida | Salida colector abierto de la compuerta 3 |
| 9 | Entrada | Entrada A de la compuerta 3 |
| 10 | Entrada | Entrada B de la compuerta 3 |
| 11 | Salida | Salida colector abierto de la compuerta 4 |
| 12 | Entrada | Entrada A de la compuerta 4 |
| 13 | Entrada | Entrada B de la compuerta 4 |
| 14 | Alimentación | VCC +5V |
Equivalentes y Variantes
| Variante | Tecnología | Notas |
|---|---|---|
| 74HC38 | CMOS alta velocidad | Opera de 2 a 6V, menor consumo |
| 74HCT38 | CMOS compatible TTL | Entradas TTL, opera a 5V |
| 74LVC38 | TTL baja tensión | Compatible con lógica 3,3V |
| 74AC38 | CMOS avanzado | Alta velocidad de conmutación |
| 74ALS38 | Schottky bajo consumo avanzado | Mejora al 74LS38 en velocidad y consumo |
| SN74LS38 (TI) | TTL LS | Versión Texas Instruments del mismo IC |
Aplicaciones
- Implementación de lógica combinacional y secuencial en circuitos digitales
- Bus cableado AND: conectar múltiples salidas de colector abierto en paralelo para realizar AND sin compuertas adicionales
- Interfaz entre niveles lógicos distintos (5V TTL a 3,3V u otras tensiones) usando resistencias de pull-up al voltaje deseado
- Control directo de LEDs indicadores con resistencia limitadora desde la salida
- Activación de transistores NPN para manejo de cargas de mayor potencia
- Proyectos educativos de electrónica digital: demostración de tablas de verdad y álgebra booleana
- Decodificadores, multiplexores y circuitos de control en sistemas embebidos con lógica discreta
- Reemplazo de compuertas en equipos industriales y de laboratorio que utilizan lógica TTL de la familia 7400
Preguntas Frecuentes
¿Cuál es la diferencia entre el 74LS38 y el 74LS00?
Ambos son quad NAND de 2 entradas, pero la diferencia clave está en el tipo de salida. El 74LS00 tiene salida totem-pole: puede tanto drenar (sink) como suministrar (source) corriente, y no requiere componentes externos. El 74LS38 tiene salida de colector abierto: solo puede drenar corriente, por lo que necesita una resistencia de pull-up externa entre la salida y VCC. A cambio, el 74LS38 permite conectar la salida a voltajes diferentes al VCC lógico y realizar operaciones de bus cableado AND uniendo salidas en paralelo, funcionalidades imposibles con el totem-pole del 74LS00.
¿Qué valor de resistencia de pull-up debo usar con el 74LS38?
El valor depende de la velocidad de conmutación requerida y de la corriente de carga. Un rango típico es de 1 a 10 kiloohms. Una resistencia baja (1K) permite mayor velocidad de subida del flanco positivo y mayor corriente en el estado ALTO, pero incrementa el consumo estático. Una resistencia alta (10K) reduce el consumo pero limita la frecuencia máxima de operación por el tiempo de carga del capacitor parásito. Para aplicaciones con LEDs, calcule el valor en función de la corriente deseada y la caída de voltaje del LED: R = (VCC, Vled) / Iled.
¿Puedo reemplazar el 74LS38 con un 74HC38 directamente?
En la mayoría de los casos sí, pero con precauciones. El 74HC38 opera en un rango de 2 a 6V y es compatible pin a pin con el 74LS38 en encapsulado DIP-14. Sin embargo, los umbrales de entrada del 74HC38 son CMOS (tipicamente VIH = 3,5V a 5V), mientras que el 74LS38 acepta entradas TTL (VIH = 2V). Si las señales de entrada vienen de lógica TTL pura a 5V, se recomienda el 74HCT38, que tiene umbrales de entrada compatibles con TTL pero tecnología CMOS en la salida, garantizando compatibilidad directa sin circuitos adicionales.
¿El 74LS38 se puede usar con Arduino o microcontroladores de 3,3V?
El 74LS38 opera con VCC de 5V y sus entradas reconocen nivel ALTO desde 2V, por lo que señales de 3,3V desde un microcontrolador son aceptadas como nivel ALTO sin problemas. Sin embargo, la salida de colector abierto con pull-up a 5V entregará hasta 5V al microcontrolador cuando esté en ALTO, lo que puede dañar pines de MCUs con tolerancia máxima de 3,3V. La solución es conectar la resistencia de pull-up al voltaje de 3,3V en lugar de 5V, asegurando que el nivel ALTO de salida sea seguro para el microcontrolador. En ese caso se prefiere el 74LVC38 que opera nativamente a 3,3V con mayor margen de ruido.
Complementa tu proyecto
| Familia lógica | TTL Low-Power Schottky (LS) |
|---|---|
| Función | Quad NAND 2 entradas |
| Tipo de salida | Colector abierto |
| Voltaje de operación | 5V DC |
| Corriente de sink por salida | 24 a 48 mA |
| Número de pines | 14 (DIP) |
| Número de compuertas | 4 |
| N° de parte (MPN) | 74LS38 |
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