传奇芯片555的起源与应用

‍ 555定时器于1971年由电子工程师Hans Camenzind发明，他受电子制造商Signetics的委托为其开发锁相环(LLP) 芯片。在最初设计的几天后，Camenzind想到了使用直接电阻而不是恒定电流源，发现修改后的效率更高。

这导致所需的9个外部引脚减少到8个，使该IC可以封装在8个引脚的封装中，而不是14个引脚。这个修订版通过了设计审查，原型于1971年10月完成，成为NE555V（塑料DIP）和SE555T（金属TO-5），这些设计至今仍在使用。

555 定时器是单片 IC，可向数字系统提供信号以改变其状态。它们也可以用作多谐振器或振荡器的一种形式，它有两个阶段，可以由任一状态输出。本质上，它是两个带有再生反馈的放大器电路。

555定时器是单片集成电路，为数字系统提供信号以改变其状态。它们也可以用作多谐振器或振荡器的一种形式，它有两种状态，可以由任何一个状态输出。实质上，它是两个安排有再生反馈的放大器电路。

“555”名称的由来

据悉定时器的名字来自于原来的模型封装了三个电阻，每个额定为5 kΩ。然而，，Camenzind表示：“这只是随意选择的。是 Art Fury（营销经理）认为这款芯片会大卖，所以选择了‘555’这个名字。”

为此，今天使用了两种类型的 555 定时器，它们都是八管脚的芯片。最常见的是矩形“V”封装，每侧有四个引脚。另一个版本是圆形的 "T "型封装，这曾经是最常见的，但现在已经有些失宠了。

图1

八个引脚功能定义（图 1）：

其中：

THR引脚为阈值设定，确定定时器在每个开/关周期内输出电压的时间。

DIS为放电引脚，通常接一个电容，会影响时间间隔

555里面有什么？

接下来，我们将查看 555 定时器的内部电路，并在上面的框图中指出每个符号的含义（图 2）。中间是一对用倒三角形符号表示的比较器。这些用于比较两个电压或电流，并输出一个数字信号，指示哪个更大。此外，以矩形表示的触发器是具有两种稳定状态的电路，可用于存储简单信息。该定时器还包含一个分压器、一个放电晶体管和一个输出级。

分压器（如图顶部所示）具有三个连接在一起的 5kΩ 电阻器。它提供的参考电压为所提供电压的 1/3 和 2/3，范围为 5 至 15 V。这就是这些比较器发挥作用的地方，因为它们比较两个模拟输入电压的正（非反相）和负（反相）输入端。

例如，如果正极的输入电压高于负极的输入电压，比较器将输出1；或者，如果负极的输入电压高于正极的电压，比较器将输出0。

第一个比较器的负输入端与分压器和外部控制引脚（Pin 5）的2/3参考电压相连，而正输入端则与外部阈值引脚（Pin 6）相连。此外，第二个比较器的负输入端与触发管脚脚（Pin 2）相连，而正输入端与分压器的1/3参考电压相连。

通过利用这三个引脚，用户可以控制两个比较器的输出，然后通过管道连接到触发器的 R 和 S 输入。当 R 为 0 且 S 为 1 时，触发器将输出 1；相反，当 R 为 1 且 S 为 0 时，它将输出 0。此外，触发器可以通过复位引脚（引脚 4）复位，然后可以覆盖两个输入，从而在任何给定时间复位整个定时器.

触发器的 Q-bar 输出进入输出级或输出驱动器，允许它向负载提供或吸收 200 mA 的电流。触发器的输出还连接到将放电引脚（Pin 7）连接到地的晶体管。

555 的多种模式

555 定时器可以以几种不同的方式使用。例如，单稳态操作，其中输出信号定期在默认关闭位置和临时打开位置之间切换，最常用于定时器。此配置由一种稳定和不稳定状态组成。如果稳定输出设置为高，则定时器的输出为高。

非稳态操作是当输出电压以设定的模式上升和下降时，本质上使其成为一个振荡器。由于该模式可以变化，它可以用于任何需要特定频率的目的。在这种模式下，输出没有稳定的电平，输出将在高和低之间不断摆动。这意味着它没有任何稳定的状态，在没

最后，双稳态操作是指信号可以保持在两个位置之一，这意味着 555 定时器可以充当最小的计算机内存单元。在这种配置中，两种输出状态都是稳定的。在每次中断时，输出从低电平变为高电平，反之亦然。例如，如果有一个高电平输出，它会在收到中断后变为低电平并保持低电平，直到下一个中断改变状态。

555 定时器应用

有大量的 555 定时器应用，涵盖大量行业，包括广泛用于控制伺服、放大器和电信的 PWM 脉宽调制 (PWM) 和脉冲位置调制 (PPM)。它们还可用于调光器、精确时间延迟、数字逻辑探头和模拟频率计。此外，他们会在转速表中找到家；直流对直流转换器；直流稳压器；电压频率转换器；以及脉冲、波形和方波生成等。

除此之外，555定时器还可以集成在电缆测试器、汽车雨刷速度控制、定时开关、延时生成器、单稳态多晶振荡器和星形多晶振荡器上使用。

审核编辑：汤梓红