傳奇晶片555的起源與應用

555定時器於1971年由電子工程師Hans Camenzind發明，他受電子製造商Signetics的委託為其開發鎖相環（LLP） 晶片。在最初設計的幾天後，Camenzind想到了使用直接電阻而不是恆定電流源，發現修改後的效率更高。

這導致所需的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計審查，原型於1971年10月完成，成為NE555V（塑膠DIP）和SE555T（金屬TO-5），這些設計至今仍在使用。

555 定時器是單片 IC，可向數字系統提供訊號以改變其狀態。它們也可以用作多諧振器或振盪器的一種形式，它有兩個階段，可以由任一狀態輸出。本質上，它是兩個帶有再生反饋的放大器電路。

555定時器是單片積體電路，為數字系統提供訊號以改變其狀態。它們也可以用作多諧振器或振盪器的一種形式，它有兩種狀態，可以由任何一個狀態輸出。實質上，它是兩個安排有再生反饋的放大器電路。

“555”名稱的由來

據悉定時器的名字來自於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（營銷經理）認為這款晶片會大賣，所以選擇了‘555’這個名字。”

為此，今天使用了兩種型別的 555 定時器，它們都是八管腳的晶片。最常見的是矩形“V”封裝，每側有四個引腳。另一個版本是圓形的 “T ”型封裝，這曾經是最常見的，但現在已經有些失寵了。

圖1

八個引腳功能定義（圖 1）：

其中：

THR引腳為閾值設定，確定定時器在每個開/關週期內輸出電壓的時間。

DIS為放電引腳，通常接一個電容，會影響時間間隔

555裡面有什麼？

接下來，我們將檢視 555 定時器的內部電路，並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。這些用於比較兩個電壓或電流，並輸出一個數字訊號，指示哪個更大。此外，以矩形表示的觸發器是具有兩種穩定狀態的電路，可用於儲存簡單資訊。該定時器還包含一個分壓器、一個放電電晶體和一個輸出級。

分壓器（如圖頂部所示）具有三個連線在一起的 5kΩ 電阻器。它提供的參考電壓為所提供電壓的 1/3 和 2/3，範圍為 5 至 15 V。這就是這些比較器發揮作用的地方，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於負極的輸入電壓，比較器將輸出1；或者，如果負極的輸入電壓高於正極的電壓，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。

透過利用這三個引腳，使用者可以控制兩個比較器的輸出，然後透過管道連線到觸發器的 R 和 S 輸入。當 R 為 0 且 S 為 1 時，觸發器將輸出 1；相反，當 R 為 1 且 S 為 0 時，它將輸出 0。此外，觸發器可以透過復位引腳（引腳 4）復位，然後可以覆蓋兩個輸入，從而在任何給定時間復位整個定時器。

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

555 的多種模式

555 定時器可以以幾種不同的方式使用。例如，單穩態操作，其中輸出訊號定期在預設關閉位置和臨時開啟位置之間切換，最常用於定時器。此配置由一種穩定和不穩定狀態組成。如果穩定輸出設定為高，則定時器的輸出為高。

非穩態操作是當輸出電壓以設定的模式上升和下降時，本質上使其成為一個振盪器。由於該模式可以變化，它可以用於任何需要特定頻率的目的。在這種模式下，輸出沒有穩定的電平，輸出將在高和低之間不斷擺動。這意味著它沒有任何穩定的狀態，在沒

最後，雙穩態操作是指訊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記憶體單元。在這種配置中，兩種輸出狀態都是穩定的。在每次中斷時，輸出從低電平變為高電平，反之亦然。例如，如果有一個高電平輸出，它會在收到中斷後變為低電平並保持低電平，直到下一個中斷改變狀態。

555 定時器應用

有大量的 555 定時器應用，涵蓋大量行業，包括廣泛用於控制伺服、放大器和電信的 PWM 脈寬調製 （PWM） 和脈衝位置調製 （PPM）。它們還可用於調光器、精確時間延遲、數字邏輯探頭和模擬頻率計。此外，他們會在轉速錶中找到家；直流對直流轉換器；直流穩壓器；電壓頻率轉換器；以及脈衝、波形和方波生成等。

除此之外，555定時器還可以整合在電纜測試器、汽車雨刷速度控制、定時開關、延時生成器、單穩態多晶振盪器和星形多晶振盪器上使用。

原文

https：//www。electronicdesign。com/technologies/analog/article/21252714/electronic-design-the-origin-explanation-and-applications-of-triplefive-timers

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