深度解讀555集成芯片的誕生及電路應(yīng)用

在電子領(lǐng)域，555定時(shí)器集成芯片[1]是著名的集成芯片之一。然而，許多人不知道它是如何發(fā)明的。以下是在CircuitToday  [2]網(wǎng)站上發(fā)表的一篇文章，帶你回到從555的發(fā)明到今天的發(fā)展過程。
1.什么是555時(shí)序集成芯片？
555芯片具有多種功能，可用作定時(shí)器、振蕩器和脈沖發(fā)生電路。它是電子領(lǐng)域最重要、最受歡迎的芯片。在單晶上制造的集成芯片和運(yùn)算放大器電路一樣可靠和便宜。它能產(chǎn)生占空比在50%-100%的穩(wěn)定方波信號。Signetic公司生產(chǎn)的第一代NE555集成芯片
二、555集成芯片是怎么誕生的？
HansR。Camenzind在1971年為美國Signetics工作時(shí)，設(shè)計(jì)了第一個(gè)555定時(shí)器集成芯片。這個(gè)設(shè)計(jì)也成為了HansR最重要的體驗(yàn)。集成電路技術(shù)領(lǐng)域的Camenzind。1971年夏天，第一版設(shè)計(jì)獲批，集成了恒流源電路，共9個(gè)引腳。
雖然方案通過了，但Camenzind提出了新的關(guān)注點(diǎn)，直接用電阻代替原來的恒流源，使所需的芯片引腳減少到8個(gè)，然后可以封裝在8引腳電路封裝中，而不是使用14引腳封裝。同年10月，采用了新設(shè)計(jì)，包括25個(gè)晶體管、2個(gè)二極管和15個(gè)電阻。定時(shí)器時(shí)間周期由外部電阻和電容決定。HansR?？ㄩT津德發(fā)明了555定時(shí)器電路
1972年，Signetic公司發(fā)布了首款555定時(shí)器電路，有8針DIP封裝和8針TO5金屬罐封裝兩種封裝。芯片信號是SE/NE555，當(dāng)時(shí)唯一的商用芯片。因?yàn)檫@部新片雖然便宜但是很厲害，一出就紅。后來另外12家公司也生產(chǎn)了555個(gè)集成芯片，成為銷量最好的集成芯片。
一直認(rèn)為555芯片之所以取名為555，是因?yàn)樾酒杏腥齻€(gè)5千歐串聯(lián)的分壓電阻。HansR。Camnenzind在他的《設(shè)計(jì)大量芯片》一書中說，該芯片是由當(dāng)時(shí)的Segnetics董事ArgFry命名的，ArgFry最喜歡的數(shù)字是555。
關(guān)于555芯片的工作原理和應(yīng)用，請參考：555Timer-AcompleteGuide[1]。8PIN封裝中555定時(shí)器電路的引腳定義
三.555定時(shí)器電路的應(yīng)用
經(jīng)過多年的積累，電子工程師和愛好者對555集成電路的不同應(yīng)用領(lǐng)域進(jìn)行了探索，如溫度測量、電源調(diào)理、各種振蕩器等?，F(xiàn)在已經(jīng)應(yīng)用了上千種情況。
555定時(shí)器的應(yīng)用可以根據(jù)其工作模式進(jìn)行分類，其豐富靈活的工作模式使其在很多電子設(shè)計(jì)中占有一席之地。
基本上，555定時(shí)器電路包括三種工作模式：
1.雙穩(wěn)態(tài)模式：施密特觸發(fā)器；
2.單穩(wěn)態(tài)模式：單脈沖發(fā)生器；
3.非穩(wěn)態(tài)模式：自由多諧振蕩器；
根據(jù)555(非穩(wěn)態(tài)、單穩(wěn)態(tài)、雙穩(wěn)態(tài))的工作模式，555集成電路可以形成不同形式的多諧振蕩器。例如，選擇555形成單穩(wěn)態(tài)模式可以形成單穩(wěn)態(tài)多諧振蕩器。這些多諧振蕩器可以進(jìn)一步形成張弛張振振蕩器、定時(shí)器、觸發(fā)器等。第四，生成脈寬調(diào)制波形
555可以通過改變555芯片的控制引腳(PIN5)的電壓來產(chǎn)生脈寬調(diào)制(PWM)信號，信號的占空比取決于控制引腳的電壓。
555集成電路的應(yīng)用可見于開關(guān)電源電路。開關(guān)電源需要脈寬調(diào)制波形。很多設(shè)計(jì)師把555定時(shí)器作為重要的選擇，這是因?yàn)樗鼉r(jià)格低廉，與其他電路結(jié)合良好。通常使用兩個(gè)555芯片，一個(gè)是多諧振蕩器，一個(gè)是PWM信號發(fā)生電路。M556的引腳定義
還有一些封裝在DIP16中的定時(shí)器電路，叫做558，559。它們集成了四個(gè)555芯片。558是一款用于邊沿觸發(fā)的四定時(shí)器芯片，在時(shí)序應(yīng)用中省略了耦合電容。