傳奇芯片555的起源與應(yīng)用

? 555定時器于1971年由電子工程師Hans Camenzind發(fā)明，他受電子制造商Signetics的委托為其開發(fā)鎖相環(huán)(LLP) 芯片。在最初設(shè)計的幾天后，Camenzind想到了使用直接電阻而不是恒定電流源，發(fā)現(xiàn)修改后的效率更高。

這導(dǎo)致所需的9個外部引腳減少到8個，使該IC可以封裝在8個引腳的封裝中，而不是14個引腳。這個修訂版通過了設(shè)計審查，原型于1971年10月完成，成為NE555V（塑料DIP）和SE555T（金屬TO-5），這些設(shè)計至今仍在使用。

555 定時器是單片 IC，可向數(shù)字系統(tǒng)提供信號以改變其狀態(tài)。它們也可以用作多諧振器或振蕩器的一種形式，它有兩個階段，可以由任一狀態(tài)輸出。本質(zhì)上，它是兩個帶有再生反饋的放大器電路。

555定時器是單片集成電路，為數(shù)字系統(tǒng)提供信號以改變其狀態(tài)。它們也可以用作多諧振器或振蕩器的一種形式，它有兩種狀態(tài)，可以由任何一個狀態(tài)輸出。實質(zhì)上，它是兩個安排有再生反饋的放大器電路。

“555”名稱的由來

據(jù)悉定時器的名字來自于原來的模型封裝了三個電阻，每個額定為5 kΩ。然而，，Camenzind表示：“這只是隨意選擇的。是 Art Fury（營銷經(jīng)理）認為這款芯片會大賣，所以選擇了‘555’這個名字?！?/p>

為此，今天使用了兩種類型的 555 定時器，它們都是八管腳的芯片。最常見的是矩形“V”封裝，每側(cè)有四個引腳。另一個版本是圓形的 "T "型封裝，這曾經(jīng)是最常見的，但現(xiàn)在已經(jīng)有些失寵了。

圖1

八個引腳功能定義（圖 1）：

其中：

THR引腳為閾值設(shè)定，確定定時器在每個開/關(guān)周期內(nèi)輸出電壓的時間。

DIS為放電引腳，通常接一個電容，會影響時間間隔

555里面有什么？

接下來，我們將查看 555 定時器的內(nèi)部電路，并在上面的框圖中指出每個符號的含義（圖 2）。中間是一對用倒三角形符號表示的比較器。這些用于比較兩個電壓或電流，并輸出一個數(shù)字信號，指示哪個更大。此外，以矩形表示的觸發(fā)器是具有兩種穩(wěn)定狀態(tài)的電路，可用于存儲簡單信息。該定時器還包含一個分壓器、一個放電晶體管和一個輸出級。

分壓器（如圖頂部所示）具有三個連接在一起的 5kΩ 電阻器。它提供的參考電壓為所提供電壓的 1/3 和 2/3，范圍為 5 至 15 V。這就是這些比較器發(fā)揮作用的地方，因為它們比較兩個模擬輸入電壓的正（非反相）和負（反相）輸入端。

例如，如果正極的輸入電壓高于負極的輸入電壓，比較器將輸出1；或者，如果負極的輸入電壓高于正極的電壓，比較器將輸出0。

第一個比較器的負輸入端與分壓器和外部控制引腳（Pin 5）的2/3參考電壓相連，而正輸入端則與外部閾值引腳（Pin 6）相連。此外，第二個比較器的負輸入端與觸發(fā)管腳腳（Pin 2）相連，而正輸入端與分壓器的1/3參考電壓相連。

通過利用這三個引腳，用戶可以控制兩個比較器的輸出，然后通過管道連接到觸發(fā)器的 R 和 S 輸入。當 R 為 0 且 S 為 1 時，觸發(fā)器將輸出 1；相反，當 R 為 1 且 S 為 0 時，它將輸出 0。此外，觸發(fā)器可以通過復(fù)位引腳（引腳 4）復(fù)位，然后可以覆蓋兩個輸入，從而在任何給定時間復(fù)位整個定時器.

觸發(fā)器的 Q-bar 輸出進入輸出級或輸出驅(qū)動器，允許它向負載提供或吸收 200 mA 的電流。觸發(fā)器的輸出還連接到將放電引腳（Pin 7）連接到地的晶體管。

555 的多種模式

555 定時器可以以幾種不同的方式使用。例如，單穩(wěn)態(tài)操作，其中輸出信號定期在默認關(guān)閉位置和臨時打開位置之間切換，最常用于定時器。此配置由一種穩(wěn)定和不穩(wěn)定狀態(tài)組成。如果穩(wěn)定輸出設(shè)置為高，則定時器的輸出為高。

非穩(wěn)態(tài)操作是當輸出電壓以設(shè)定的模式上升和下降時，本質(zhì)上使其成為一個振蕩器。由于該模式可以變化，它可以用于任何需要特定頻率的目的。在這種模式下，輸出沒有穩(wěn)定的電平，輸出將在高和低之間不斷擺動。這意味著它沒有任何穩(wěn)定的狀態(tài)，在沒

最后，雙穩(wěn)態(tài)操作是指信號可以保持在兩個位置之一，這意味著 555 定時器可以充當最小的計算機內(nèi)存單元。在這種配置中，兩種輸出狀態(tài)都是穩(wěn)定的。在每次中斷時，輸出從低電平變?yōu)楦唠娖?，反之亦然。例如，如果有一個高電平輸出，它會在收到中斷后變?yōu)榈碗娖讲⒈３值碗娖?，直到下一個中斷改變狀態(tài)。

555 定時器應(yīng)用

有大量的 555 定時器應(yīng)用，涵蓋大量行業(yè)，包括廣泛用于控制伺服、放大器和電信的 PWM 脈寬調(diào)制 (PWM) 和脈沖位置調(diào)制 (PPM)。它們還可用于調(diào)光器、精確時間延遲、數(shù)字邏輯探頭和模擬頻率計。此外，他們會在轉(zhuǎn)速表中找到家；直流對直流轉(zhuǎn)換器；直流穩(wěn)壓器；電壓頻率轉(zhuǎn)換器；以及脈沖、波形和方波生成等。

除此之外，555定時器還可以集成在電纜測試器、汽車雨刷速度控制、定時開關(guān)、延時生成器、單穩(wěn)態(tài)多晶振蕩器和星形多晶振蕩器上使用。

審核編輯：湯梓紅