Circuito Integrado SN74LS74AN Doble Flip-Flop Tipo D con Preset y Clear DIP-14 TTL 74LS74

¿Qué es?

El SN74LS74AN de Texas Instruments es un circuito integrado digital secuencial de la familia TTL Low-power Schottky que contiene dos flip-flops independientes tipo D (Dato) disparados por flanco positivo (de subida). Cada biestable cuenta con su entrada de datos (D), entrada de reloj (CLK), entradas asíncronas de preajuste (/PRE) y borrado (/CLR) activas en nivel bajo, así como salidas complementarias Q y /Q. Es el elemento básico fundamental para almacenar bits, sincronizar datos, crear registros de desplazamiento y fabricar divisores de frecuencia.

Especificaciones técnicas:

• Fabricante: Texas Instruments

• Modelo / Referencia: SN74LS74AN (74LS74 / 74LS74A)

• Familia lógica: TTL LS (Low-power Schottky)

• Función lógica: Dual Flip-Flop tipo D con Preset y Clear independientes

• Tipo de disparo de reloj: Flanco de subida (Positive-Edge-Triggered)

• Encapsulado: DIP-14 plástico (Through-Hole para protoboard / PCB)

• Voltaje de alimentación (VCC): 4.75 V a 5.25 V DC (nominal: 5.0 V)

• Pines de alimentación: Pin 14 (VCC) y Pin 7 (GND)

• Frecuencia máxima de reloj (fmax): Típica de 33 MHz (mínimo 25 MHz)

• Voltaje de entrada nivel alto (VIH): Mínimo 2.0 V

• Voltaje de entrada nivel bajo (VIL): Máximo 0.8 V

• Voltaje de salida nivel alto (VOH): Mínimo 2.7 V (típico 3.4 V)

• Voltaje de salida nivel bajo (VOL): Máximo 0.5 V (típico 0.35 V)

• Corriente de salida a nivel bajo (IOL): 8 mA

• Rango de temperatura de operación: 0°C a +70°C

¿Para qué sirve?

• Almacenamiento y retención de 1 bit de información por cada unidad (celdas de memoria y registros de datos).

• Sincronización de señales asíncronas externas con el reloj del sistema digital.

• Divisor de frecuencia digital por 2 conectando la salida invertida /Q a la entrada D.

• Construcción de registros de desplazamiento (SISO, SIPO, PISO, PIPO) y contadores binarios síncronos o en anillo.

• Prácticas académicas de electrónica digital, circuitos secuenciales y diseño de máquinas de estado finitas (FSM).

• Circuitos antirrebote y conmutadores de encendido/apagado tipo botón alternado (Push-ON / Push-OFF).

¿Qué problema te soluciona?

• Control asíncrono directo: Sus entradas /PRE y /CLR permiten fijar la salida a nivel alto o bajo de forma inmediata en cualquier instante, sin depender del estado del reloj.

• Disparo limpio por flanco: Al conmutar únicamente durante la transición ascendente del reloj (de 0 V a 5 V), evita lecturas erróneas por variaciones en la duración del pulso.

• Prototipado estándar: A diferencia del 74LS73, el 74LS74 cuenta con pines de alimentación estándar (Pin 14 VCC y Pin 7 GND), encajando de manera directa y segura en cualquier protoboard.

Preguntas frecuentes:

❓ ¿Cómo funciona la entrada D con respecto al reloj (CLK)?

El dato presente en la patilla D se transfiere a la salida Q exactamente en el flanco de subida del pulso de reloj (cuando la señal pasa de 0 V a 5 V). Mientras el reloj permanezca en nivel alto, en nivel bajo o durante la caída, los cambios en la entrada D no afectarán la salida Q.

❓ ¿Para qué sirven los pines /PRE (Preset) y /CLR (Clear)?

Son entradas asíncronas de control prioritario activas en nivel bajo (0 V):

• Si /PRE se pone a 0 V (con /CLR a 5 V), la salida Q pasa inmediatamente a nivel alto (1 lógico / 5 V).

• Si /CLR se pone a 0 V (con /PRE a 5 V), la salida Q pasa inmediatamente a nivel bajo (0 lógico / 0 V).

• Para la operación normal del flip-flop con el reloj, ambos pines (/PRE y /CLR) deben mantenerse conectados a +5 V.

❓ ¿Cómo se conecta para que funcione como divisor de frecuencia por 2?

Se debe conectar la salida negada /Q directamente a la entrada D, mientras que /PRE y /CLR van a +5 V. Al ingresar un tren de pulsos por el pin CLK, la salida Q conmutará en cada ciclo, entregando una onda cuadrada con exactamente la mitad de la frecuencia original.

❓ ¿Cuál es la distribución completa de pines (pinout) del 74LS74?

• Flip-Flop 1: Pin 1 (1/CLR), Pin 2 (Entrada 1D), Pin 3 (Reloj 1CLK), Pin 4 (1/PRE), Pin 5 (Salida 1Q), Pin 6 (Salida negada 1/Q).

• Pin 7: GND (Tierra).

• Flip-Flop 2: Pin 8 (Salida negada 2/Q), Pin 9 (Salida 2Q), Pin 10 (2/PRE), Pin 11 (Reloj 2CLK), Pin 12 (Entrada 2D), Pin 13 (2/CLR).

• Pin 14: VCC (+5 V).

❓ ¿Qué diferencia hay entre el 74LS74 y el 74LS74A?

La designación "A" (SN74LS74AN) corresponde a una versión mejorada con etapas internas optimizadas para ofrecer mayores velocidades de reloj y mejores tiempos de propagación.