Sumador Binario Completo 4 Bits SN74LS283N DIP-16 TTL 74LS283

¿Qué es?

El SN74LS283N es un circuito integrado combinacional aritmético de alta velocidad de la familia TTL Low-power Schottky que realiza la suma binaria de dos palabras de 4 bits (entradas A1-A4 y B1-B4) más un bit de acarreo de entrada (C0 / CIN). Incorpora una red interna de acarreo anticipado (Look-Ahead Carry) sobre los cuatro bits, lo que permite generar la suma en paralelo en sus salidas (Σ1, Σ2, Σ3, Σ4) y el acarreo de salida (C4 / COUT) en un tiempo sumamente reducido. A diferencia del antiguo sumador 74LS83, el 74LS283 cuenta con una distribución estándar de pines de alimentación en las esquinas (Pin 16 = VCC y Pin 8 = GND), facilitando notablemente el enrutamiento y prototipado.

Especificaciones técnicas:

• Modelo / Referencia: SN74LS283N (74LS283 / 74LS283A)

• Marca: HLF® / Serie estándar compatible Texas Instruments

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

• Función lógica: Sumador binario completo de 4 bits con acarreo rápido (4-Bit Binary Full Adder with Fast Carry)

• Capacidad de bits: Suma de 4 bits + 4 bits con carry de entrada y salida

• Entradas de datos: 4 bits para operando A (A1, A2, A3, A4) y 4 bits para operando B (B1, B2, B3, B4)

• Entrada de acarreo: 1 bit de acarreo inicial (C0 / CIN) activo en nivel alto

• Salidas de suma: 4 salidas en paralelo (Σ1, Σ2, Σ3, Σ4)

• Salida de acarreo: 1 bit de desbordamiento / carry final (C4 / COUT)

• Arquitectura interna: Acarreo anticipado completo en los 4 bits (Carry Look-Ahead)

• Encapsulado: DIP-16 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 estándar: Pin 16 (VCC) y Pin 8 (GND)

• 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

• Tiempo de retardo de suma (típico): 15 a 24 ns

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

¿Para qué sirve?

• Unidades aritmético-lógicas (ALU) y procesadores binarios para cálculos aritméticos básicos.

• Circuitos sumadores/restadores en complemento a dos combinados con compuertas XOR (74LS86).

• Convertidores de código binario a decimal BCD (sumando 6 cuando el valor supera 9).

• Generación de multiplicadores binarios por hardware mediante etapas de sumas acumuladas.

• Prácticas académicas de electrónica digital, diseño combinacional y aritmética binaria.

¿Qué problema te soluciona?

• Acarreo anticipado ultrarrápido: Elimina el cuello de botella del acarreo en rizo (ripple carry) entre sus 4 etapas internas, entregando la suma y el desbordamiento en tiempos récord de propagación.

• Alimentación estándar en esquinas: Resuelve el problema del pinout no estándar del clásico 74LS83 (cuyo VCC estaba en el pin 5 y GND en el pin 12), adaptándose a la configuración convencional de las esquinas (Pin 16 y Pin 8).

• Fácil cascada para 8, 12 o 16 bits: Basta con unir la salida C4 de una etapa con la entrada C0 de la siguiente para crear sumadores de cualquier ancho de palabra.

• Flexibilidad para suma y resta: Si se invierten los bits del operando B mediante compuertas XOR y se inyecta un 1 lógico en C0, el integrado ejecuta restas en complemento a 2 sin cambiar de chip.

• Inserción limpia: Su formato Through-Hole DIP-16 encaja con total firmeza en protoboards y zócalos de prueba.

Preguntas frecuentes:

❓ ¿Cuáles son los pines de alimentación VCC y GND del 74LS283?

Cuenta con la distribución moderna estándar de 16 pines: Pin 16 = VCC (+5 V) y Pin 8 = GND (Tierra / 0 V).

❓ ¿En qué se diferencia el 74LS283 del 74LS83?

La función aritmética y la tabla de verdad son exactamente las mismas, pero tienen diferente distribución de pines (pinout):

• El 74LS83 tiene una asignación de alimentación atípica (Pin 5 = VCC y Pin 12 = GND).

• El 74LS283 tiene la asignación de pines estandarizada (Pin 16 = VCC y Pin 8 = GND), siendo mucho más cómodo y seguro para protoboard.

❓ ¿Qué debe conectarse en la entrada de acarreo C0 (Pin 7) si solo se desea sumar A y B?

La entrada C0 (CIN) es activa en nivel alto. Si no se arrastra un acarreo de una etapa previa, el Pin 7 (C0) debe conectarse obligatoriamente a GND (0 V / Lógico 0) para no sumar una unidad indebida al resultado.

❓ ¿Cómo se implementa un restador (A - B) con el 74LS283?

Para restar mediante el método de complemento a 2:

1. Introduce el dato A directamente en las entradas A1-A4.

2. Pasa los bits del dato B a través de 4 compuertas XOR (como el 74LS86) para poder invertirlos cuando se desee restar (obteniendo el complemento a 1).

3. Conecta la entrada C0 (Pin 7) a +5 V (Lógico 1) para sumar el +1 requerido para el complemento a dos. El resultado de la resta aparecerá en las salidas Σ1-Σ4.

❓ ¿Cuál es la distribución completa de pines (pinout) del 74LS283?

• Pin 1: Salida de suma Σ2 (bit 1)

• Pin 2: Entrada B2

• Pin 3: Entrada A2

• Pin 4: Salida de suma Σ1 (bit 0 / LSB)

• Pin 5: Entrada A1 (LSB)

• Pin 6: Entrada B1 (LSB)

• Pin 7: Entrada de acarreo C0 (Carry In)

• Pin 8: GND (Tierra)

• Pin 9: Salida de acarreo final C4 (Carry Out)

• Pin 10: Salida de suma Σ3 (bit 2)

• Pin 11: Entrada B3

• Pin 12: Entrada A3

• Pin 13: Salida de suma Σ4 (bit 3 / MSB)

• Pin 14: Entrada A4 (MSB)

• Pin 15: Entrada B4 (MSB)

• Pin 16: VCC (+5 V)