O 74HC03D-Q100J é um circuito integrado lógico CMOS da família 74HC, fabricado pela Nexperia, contendo quatro portas NAND independentes de 2 entradas, todas com saídas open-drain (dreno aberto). A versão -Q100 é qualificada para aplicações automotivas segundo AEC-Q100 Grade 1.

A identificação completa do componente é:

74HC03D-Q100J

• 74HC03 → quatro portas NAND de 2 entradas;
• D → encapsulamento SO14;
• Q100 → qualificação automotiva AEC-Q100 Grade 1;
• J → código de pedido/embalagem da Nexperia.

A Nexperia identifica especificamente 74HC03D-Q100J como o código de pedido correspondente ao 74HC03D-Q100, em encapsulamento SO14 (SOT108-1).

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1. Características principais

Característica	74HC03D-Q100J
Fabricante	Nexperia
Tipo	Circuito integrado lógico CMOS
Família lógica	74HC
Função	Quadrupla NAND de 2 entradas
Quantidade de portas	4
Entradas por porta	2
Total de entradas lógicas	8
Tipo de saída	Open-drain
Alimentação	2,0 a 6,0 V
Nível lógico	CMOS
Encapsulamento	SO14
Número de pinos	14
Código do encapsulamento	SOT108-1
Temperatura especificada	−40 °C a +125 °C
Qualificação	AEC-Q100 Grade 1
Aplicação	Lógica digital, automotiva, interfaces e controle
NCM recomendado	8542.39.99

A Nexperia especifica alimentação de 2,0 a 6,0 V, baixo consumo CMOS, alta imunidade a ruído e operação até +125 °C para essa versão automotiva.

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2. Função lógica

Cada uma das quatro portas implementa a função:

NAND de 2 entradas

A equação lógica é:

Y=A⋅B

Ou seja, a saída somente assume nível lógico baixo quando as duas entradas estão em nível alto.

Tabela-verdade

A	B	Y = NAND
0	0	1
0	1	1
1	0	1
1	1	0

Portanto:

Qualquer entrada em 0 → saída fica em 1.
Somente A = 1 e B = 1 → saída é 0.

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3. Quatro portas independentes

O 74HC03 contém quatro portas NAND independentes:

┌───────────────┐

A1 ─────┤ │

B1 ─────┤ NAND 1 Y1 ─┤

│ │

A2 ─────┤ │

B2 ─────┤ NAND 2 Y2 ─┤

│ │

A3 ─────┤ │

B3 ─────┤ NAND 3 Y3 ─┤

│ │

A4 ─────┤ │

B4 ─────┤ NAND 4 Y4 ─┤

└───────────────┘

Cada porta pode ser utilizada independentemente.

Isso permite implementar:

• lógica combinacional;
• inversores;
• habilitação de sinais;
• intertravamentos;
• condicionamento lógico;
• geração de sinais;
• interfaces entre circuitos;
• lógica de controle.

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4. A característica mais importante: saída Open-Drain

O 74HC03 não possui saída CMOS convencional.

Suas saídas são:

Open-drain

Isso é extremamente importante.

Em uma saída CMOS convencional, existem transistores internos capazes de conduzir a saída tanto para VCC quanto para GND.

Na saída open-drain, o circuito interno essencialmente consegue:

puxar a saída para GND

mas não consegue, sozinho, fornecer um nível lógico alto.

Por isso é necessário utilizar um resistor de pull-up externo quando se deseja obter nível lógico alto.

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5. Como funciona o Open-Drain

Um modelo simplificado é:

VCC

│

Rpull-up

│

├────────── Y

│

┌──┴──┐

│ │

│ MOS │

│ │

└──┬──┘

│

GND

Quando o transistor interno está:

Desligado

O resistor conduz a saída para:

VCC → nível lógico 1

Quando o transistor está:

Ligado

A saída é puxada para:

GND → nível lógico 0

Portanto:

O resistor de pull-up é parte essencial do circuito externo quando a saída precisa assumir nível alto.

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6. Vantagem do Open-Drain

Essa característica permite realizar algumas funções que seriam difíceis com uma saída CMOS convencional.

Por exemplo, várias saídas open-drain podem compartilhar uma mesma linha:

VCC

│

Rpull-up

│

├──────────── BUS

│

┌──────┴──────┐

│ │

NAND NAND

│ │

OD1 OD2

│ │

GND GND

Se qualquer uma das saídas puxar a linha para GND, o barramento fica em:

LOW

Somente quando todas estiverem desligadas o resistor consegue elevar a linha para:

HIGH

Esse princípio é utilizado em diversas interfaces digitais.

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7. Faixa de alimentação

O 74HC03D-Q100J possui ampla faixa de alimentação:

VCC = 2,0 V a 6,0 V

A Nexperia especifica essa faixa para a versão HC.

Isso permite utilização, por exemplo, em sistemas de:

• 3,3 V;
• 5 V;
• outros níveis dentro da faixa especificada.

É importante não confundir a versão HC com a HCT.

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8. HC × HCT

A Nexperia também oferece o:

74HCT03-Q100

A diferença fundamental está nos níveis de entrada.

Característica	74HC03	74HCT03
Tecnologia	CMOS	CMOS com entradas TTL
Entrada	CMOS	TTL
VCC	2,0–6,0 V	4,5–5,5 V
Aplicação típica	CMOS	Interface TTL/CMOS

A própria Nexperia especifica níveis CMOS para o 74HC03 e níveis TTL para o 74HCT03.

Portanto, o 74HC03D-Q100J não deve ser confundido com o 74HCT03D-Q100J.

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9. Desempenho

Para o 74HC03D-Q100, a Nexperia especifica aproximadamente:

• tPD: 8 ns;
• frequência máxima: 36 MHz;
• capacidade de saída indicada: 5,2 mA;
• quatro canais lógicos.

Esses valores são importantes para aplicações de lógica digital relativamente rápida.

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10. Qualificação automotiva AEC-Q100

O sufixo:

Q100

é muito importante.

O componente é qualificado segundo:

AEC-Q100 Grade 1

Isso significa que ele foi qualificado para utilização em aplicações automotivas, com especificação de temperatura até:

+125 °C

A faixa especificada pela Nexperia é:

−40 °C a +125 °C.

Portanto, não é simplesmente um 74HC03 comercial comum.

Ele pertence à versão automotive-qualified da família.

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11. Proteção das entradas

As entradas possuem diodos de clamp.

A Nexperia informa que esses diodos permitem utilizar resistores limitadores de corrente para interfacear as entradas com tensões superiores a VCC.

Isso não significa que a entrada possa ser diretamente conectada a uma tensão arbitrariamente maior que VCC.

É necessário respeitar:

• corrente de clamp;
• tensão máxima dos pinos;
• resistores limitadores;
• condições especificadas no datasheet.

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12. Encapsulamento SO14

O D do código:

74HC03D-Q100J

corresponde à versão:

SO14

com 14 terminais.

A Nexperia identifica o encapsulamento como:

SOT108-1

com corpo de aproximadamente:

3,9 mm de largura

e 14 leads.

O código de pedido completo 74HC03D-Q100J está explicitamente associado pela Nexperia ao tipo 74HC03D-Q100.

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13. Distribuição das portas

O circuito possui quatro portas NAND.

A distribuição funcional é:

Porta 1

A1 ──┐

├── NAND ── Y1

B1 ──┘

 

Porta 2

A2 ──┐

├── NAND ── Y2

B2 ──┘

 

Porta 3

A3 ──┐

├── NAND ── Y3

B3 ──┘

 

Porta 4

A4 ──┐

├── NAND ── Y4

B4 ──┘

Além dessas 12 conexões funcionais, o encapsulamento possui:

• VCC
• GND

totalizando os 14 pinos.

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14. Aplicações

O 74HC03D-Q100J pode ser utilizado em:

• módulos automotivos;
• ECUs;
• sistemas de controle;
• circuitos de intertravamento;
• lógica de habilitação;
• condicionamento de sinais;
• interfaces digitais;
• geração de sinais de controle;
• circuitos de segurança lógica;
• equipamentos industriais;
• sistemas embarcados.

A saída open-drain é particularmente interessante para linhas compartilhadas, sinais de habilitação e interfaces com pull-up.

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15. Descrição minuciosa para cadastro

74HC03D-Q100J — Nexperia. Circuito integrado lógico CMOS da família 74HC, contendo quatro portas NAND independentes de duas entradas, com saídas do tipo open-drain. Opera com alimentação de 2,0 V a 6,0 V e possui baixo consumo, alta imunidade a ruído e proteção de entrada por diodos de clamp. A versão Q100 é qualificada segundo AEC-Q100 Grade 1 para aplicações automotivas, com faixa de temperatura especificada de −40 °C a +125 °C. O componente é fornecido em encapsulamento SO14 de 14 terminais, código SOT108-1, sendo destinado a circuitos de lógica digital, condicionamento e combinação de sinais, interfaces, controle e sistemas eletrônicos automotivos e industriais.