IC NAND SN74HC00N CMOS 14 Pines

¿Qué es el SN74HC00N?

El SN74HC00N es un circuito integrado de lógica digital fabricado por Texas Instruments que integra cuatro compuertas NAND de dos entradas en un solo encapsulado PDIP de 14 pines. Pertenece a la familia 74HC (High-Speed CMOS), una evolución de la tecnología CMOS de puerta de silicio que combina la velocidad de operación característica de la familia TTL de baja potencia de Schottky (LSTTL) con el bajo consumo de energía propio de los circuitos integrados CMOS estándar. Este dispositivo es uno de los componentes lógicos más utilizados en diseño electrónico digital gracias a su amplio rango de voltaje de alimentación (2 a 6V), su compatibilidad con entradas y salidas CMOS, y su capacidad de operar en entornos industriales desde 40°C bajo cero hasta 85°C. El SN74HC00N implementa la función lógica NAND universal, es decir, su salida entrega un nivel ALTO siempre que al menos una de sus entradas esté en nivel BAJO; solo cuando ambas entradas están en nivel ALTO la salida toma valor BAJO. Esta propiedad lo convierte en el bloque constructivo más fundamental de la lógica digital, ya que cualquier función booleana puede implementarse exclusivamente con compuertas NAND.

Desde el punto de vista de la arquitectura interna, el SN74HC00N utiliza transistores MOSFET complementarios (CMOS) organizados en etapas de inversión y combinación. Cada compuerta NAND de dos entradas está formada por dos transistores PMOS en paralelo (pull-up) y dos transistores NMOS en serie (pull-down), lo que garantiza alta impedancia de entrada, bajo consumo en estado estático y velocidades de conmutación rápidas. El tiempo de retardo de propagación máximo especificado con carga de 50 pF es de 20 nanosegundos, lo que lo hace adecuado para aplicaciones que requieren lógica de conmutación rápida. El encapsulado PDIP (Plastic Dual Inline Package) de 14 pines facilita su inserción en protoboard y placas de circuito impreso con orificios pasantes (through-hole), siendo compatible con zócalos IC DIP14 estándar.

Características Técnicas

El SN74HC00N implementa cuatro compuertas NAND independientes dentro del mismo encapsulado, cada una con dos entradas y una salida. Las entradas son del tipo CMOS, lo que significa muy alta impedancia de entrada y compatibilidad directa con otros dispositivos de la familia HC, HCT y con microcontroladores que operen entre 2 y 6V. La salida también es CMOS de salida en totem-pole, capaz de suministrar o drenar hasta 5,2 mA, suficiente para manejar múltiples entradas de puertas lógicas o indicadores LED con resistencia limitadora. Al no incorporar entrada Schmitt Trigger, las señales de entrada deben tener flancos de subida y bajada bien definidos para evitar oscilaciones espurias. La familia 74HC es ampliamente usada en codificadores, decodificadores, contadores, registros de desplazamiento, árbitros de bus y cualquier circuito de lógica combinacional o secuencial. La función NAND es especialmente valiosa porque permite construir inversores (con las dos entradas unidas), compuertas AND, OR, NOR, XOR y biestables (flip-flops) usando únicamente este mismo componente, reduciendo el número de referencias de componentes en un diseño.

Especificaciones Eléctricas

Pinout y Asignación de Pines

Dimensiones y Ambiente

Aplicaciones

• Implementación de lógica combinacional y secuencial en sistemas embebidos y prototipos
• Construcción de inversores, compuertas AND, OR y NOR a partir de una sola referencia de componente
• Diseño de biestables SR (flip-flops) y circuitos de memoria con compuertas NAND cruzadas
• Interfaces de señal entre microcontroladores y periféricos con diferentes niveles lógicos dentro del rango de 2 a 6 V
• Circuitos de control de habilitación, decodificadores de dirección y árbitros de bus en sistemas digitales
• Proyectos educativos y de laboratorio para aprendizaje de álgebra booleana y lógica digital
• Reemplazo directo de la familia 7400 TTL en diseños que admitan la transición a CMOS de bajo consumo

Preguntas Frecuentes

¿Es el SN74HC00N compatible con la familia TTL 7400 o puede reemplazarla directamente?

El SN74HC00N realiza la misma función lógica que el clásico SN7400N TTL (4 compuertas NAND de 2 entradas), pero no es un reemplazo directo de tensión fija: la familia 7400 TTL opera exclusivamente a 5V y sus niveles de umbral de entrada son distintos (VIH típico de 2 V para TTL versus VIH de 3,5 V a 5V de alimentación para HC). Si el diseño opera a 5V y las señales provienen de dispositivos TTL, se recomienda usar la variante SN74HCT00N (familia HCT), que tiene umbrales de entrada compatibles con TTL (VIH de 2 V). El SN74HC00N es ideal cuando toda la cadena lógica es CMOS o cuando se trabaja a voltajes menores de 5V.

¿Qué ocurre si dejo una entrada del SN74HC00N sin conectar (flotante)?

Dejar una entrada CMOS flotante es una práctica que debe evitarse siempre. Una entrada sin conectar puede oscilar aleatoriamente entre nivel alto y bajo debido al ruido electrostático, provocando un consumo de corriente elevado y un comportamiento impredecible de la compuerta. La solución correcta es conectar las entradas no utilizadas a VCC (para forzar nivel alto) o a GND (para forzar nivel bajo), según la función deseada. Si una compuerta completa no se utiliza, lo habitual es conectar todas sus entradas a VCC, dejando la salida libre o también a VCC a través de una resistencia de 10 kiloohmios.

¿Puedo usar el SN74HC00N para manejar directamente un LED o una señal de 3,3V desde un microcontrolador de 5V?

La salida del SN74HC00N puede manejar hasta 5,2 mA, lo que es suficiente para encender un LED con una resistencia limitadora en serie (330 ohmios a 1 kiloohmio típicamente). Para la interfaz con microcontroladores de 3,3V, es necesario que ambos operen a la misma tensión de alimentación o usar un divisor resistivo en la señal de 5V hacia la entrada del MCU de 3,3V. Si el microcontrolador genera señales de 3,3V y el SN74HC00N se alimenta a 5V, los niveles de entrada pueden no alcanzar el umbral VIH mínimo; en ese caso, alimentar el SN74HC00N a 3,3V o usar un convertidor de nivel bidireccional es la solución adecuada.

¿Cuál es la diferencia entre la familia 74HC y la familia 74LS en el SN74HC00N?

La familia 74LS (Low-Power Schottky TTL) opera exclusivamente a 5V y presenta consumo de corriente en reposo mayor que CMOS porque sus transistores bipolares consumen corriente base estática. La familia 74HC utiliza transistores MOSFET complementarios, lo que resulta en consumo de corriente estático prácticamente nulo (microamperios), rango de alimentación de 2 a 6V y velocidades de conmutación similares a 74LS. La familia 74HC es la evolución natural para diseños modernos donde el ahorro energético, la integración con microcontroladores a 3,3V o 5V y la reducción de calor generado son prioritarios. En proyectos nuevos se recomienda siempre preferir la familia HC o HCT sobre LS.

Complementa tu proyecto

• Compuerta Lógica NAND 2 Entradas 74LS00N
• Compuerta Lógica NAND 3 Entradas SN74HC10N
• Compuerta Lógica NAND 3 Entradas SN74LS10N
• Compuerta Lógica NAND CD4011BE

• La boleta o factura se genera automáticamente en cada compra, utilizando los datos que ingreses al realizar tu pedido.
• Si compra antes de las 13:30 hrs, despachamos su pedido desde origen el mismo día.
• El costo de envío se calcula automáticamente antes de finalizar el pedido, en función de las dimensiones, peso y comuna/ciudad de destino. Trabajamos con Chilexpress y Bluexpress.
• Si al finalizar el pedido selecciona envío gratis, debe considerar que se aplicarán las políticas de transporte correspondientes al servicio contratado.
• El tiempo de entrega se especifica según cada ciudad, comuna y el método de envío seleccionado. Sin perjuicio de que el servicio de envío se pueda retrasar:

Despacho a domicilio normalmente al día hábil siguiente para envíos a: Santiago centro, Huechuraba, Independencia, La Cisterna, La Reina, Las Condes, Macul, Maipú, Ñuñoa, Pedro Aguirre Cerda, Providencia, Pudahuel, Quinta Normal, Recoleta, Renca, Talca, Talcahuano, Vitacura, Conchalí, Estación Central, Concepción, Chillán, Cerro Navia, Cerrillos, Quilicura.

Para otras comunas, el tiempo de entrega se determinará según el servicio de envío (Chilexpress o Bluexpress) hacia: Valparaíso, San Bernardo, Peñalolén, Temuco, Arica, Puerto Montt, La Serena, Coquimbo, Rancagua, Calama, Iquique, Quilpué, Los Ángeles, Punta Arenas, Curicó, Osorno, Castro, Coronel, Ovalle, San Antonio, Buin, Lampa, Melipilla, Los Andes, San Felipe, La Ligua, Rengo, San Vicente de Tagua Tagua, San Fernando, Santa Cruz, Graneros, Lautaro, Loncoche, Villarrica, Lanco, Panguipulli, Río Bueno, Paillaco, Chiguayante, Hualpén, Tocopilla, Quellón, Molina, Curanilahue, Lota, Angol, Penco.