555时基集成电路的由来与特点

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1、 555 时基集成电路是一个把模拟电路和数字电路组合而成的混合电路，它将模拟功能与逻辑功能整合在一片独立的集成电路上，极大的拓宽了模拟集成电路的应用范围。555被广泛用于各种各样的计时器，脉冲发生器和振荡器等场合。凭借着模数结合的优势，555可以独立构成多种功能电路，且精度非常高，能够产生精确的时间延迟和振荡。时基集成电路的设计构想是在 1970 年由 Hans R.Camenzind 和 Jim Ball 提出的。设计原型经过测试，被移植到 Monochip 模拟阵列，由 Wayne Foletta 和 Qualidyne Semiconductors 的工程师们进行具体设计。事后，Sign

2、etics 公司接管了他们的设计并开始投入生产，正式量产的第一批 555 集成电路于 1971 年面世。根据应用范围又把 555 按编号细分为两个级别：商用级的 NE555，温度范围 0+70和军用级的 SE555，温度范围-55+125。555 时基集成电路的封装分为两种形式：高可靠性的金属罐式 8 脚封装（T 封装）和低成本的环氧塑料 8 脚双列直插式封装（V 封装） 。封装号后缀在元件编号后面，因此 Signetics 公司生产的 555 按全编号分别为 NE555V、NE555T、SE555V 和 SE555T。这些元件编号对于业余应用来说，可以不必太过深究，但是若要把元件用在重要场合

3、，从设计的环节就需要仔细考虑了。 一、555 的由来 555 名称的由来，按照很多技术文章的说法， 【立创商城】555 时基集成电路的 3 个“5”，是源自它电路基片上的三个误差极小的 5k 电阻构成的基准电压电路。555 的等效电路图可以清晰的看到 R7、R8、R9 这三只 5k 的基准电阻，以串联的方式接在电源正极与地之间。但是它的设计者 Hans R.Camenzind 曾明确表示，这个数字完全是随机得来的，设计者本人也没有给他设计的这个电路起过名字。事实上，它只是碰巧被生产它的Signetics 公司编入了它们的 5-X-X 系列线性器件家族中，第一个 5 代表 Signetics 公

4、司的 5 系列线性器件一族，后面两个 5 则是顺延的元件编号。Signetics 公司后来被 Philips公司收购，但是 Philips 和之后的其他各家芯片制造商都无例外地在它们的元件编号中保留了“555”这三个数字。 根据各家制造商生产工艺的不同，标准的 555 时基集成电路在其硅芯片上包含有 20 个左右的晶体管、2 个二极管和 15 个电阻。常见的 555 为塑封 8 脚双列直插式封装，这个封装的英文缩写为 DIP8。555 的引脚排列芯片为引脚朝下，自缺口处逆时针起为 18 脚。此外，555 还有两个扩展型号：二合一的 14 脚双列直插塑封双时基集成电路 556；四合一的16 脚双

5、列直插塑封四时基集成电路 558。 标准 555 时基集成电路的 8 个引脚各自的用途如下。 1.GND，电源地或低电平 0V。通常被连接到电路的公共同地。 2.TRIG，触发 555 使其启动的时间周期。触发信号上缘电压须大于 2/3 VCC，下缘须低于 1/3VCC 。 3.OUT，在 555 被触发的时间周期里，该输出脚电平移至比电源电压少 1.7V 的高电平。周期结束以后，电平回复到 OV 左右的低电平。高电平时，该脚最大输出电流约为 200mA。 4.RESET，低电平有效的复位脚，当一个低逻辑电平送至这个脚时会重置定时器和使输出回到一个低电位。它通常被接到正电源或忽略不用。 5.C

6、TRL，这个引脚准许由外部电压改变芯片的触发和闸限电压。在 555 的单稳态或振荡模式下，可以通过该脚来改变或调整输出频率。 6.THR，阈值高于 2/3VCC，使输出呈低态。当这个接脚的电压从 1/3 VCC 电压以下移至 2/3VCC 以上时启动这个动作。 7.DIS，这个引脚和 OUT 引脚有着相同的低电平电流输出能力，当输出为高电平时，其对地为高阻抗；当输出为低电平时，其对地为低阻抗。 8.Vcc, 555 的正电源电压端。标准电压范围为 4.516V。 注意：四时基集成电路 558 内部的四组 DIS 和 THR 是连接工作的，它的 TRIG 下降沿也比 555 和 556 敏感。具

7、体电气参数需查看对应生产商的数据手册。 Signetics 公司生产的标准塑封 NE555，电气指标如表 1 所示。其他芯片制造商生产的555 时基集成电路根据应用场合和各家的生产工艺，可能会有一些差异。此外还有 555 的低功耗 CMOS 版本，7555 等。 二、555 的特点 555 时基集成电路电路的特点主要体现在以下几个方面。 1.只需简单的电阻器、电容器，即可完成特定的振荡延时作用。其延时范围极广，可由几微秒至几小时之久。 2.电源适应范围大，它的输出电平及输入触发电平，可与 TTL，CMOS 等逻辑电路的高、低电平匹配。也可以和模拟运算放大器、运算放大器共同组成某些功能和特性不同

8、的模块电路。 在计算机诞生的早期，NE555 曾被用于苹果型和 IBM 计算机的输入设备。还有一个鲜为人知的故事，在 20 世纪 70 年代，555 刚诞生的时候，曾被黑客用来破解早期的电信系统的长途电话交换机 BLUE BOX。由此也可以看出这块小芯片的威力。 3.输出电流大，可直接推动小喇叭、电机、继电器等多种负载。非常适合用在自动控制电路中。 4.计时精确度高、温度稳定度佳，价格便宜。 由于 555 时基集成电路使用方便，价格低廉，稳定性好。自其诞生之日起，直至今日，虽然已经过了 40 个年头，但是这片集成电路仍然在各种场合被广泛的使用着。保守估计，全球各家芯片制造商每年制造的 555 集成电路大概在 1 亿片左右。 NE555 有三种工作模式： 1.单稳态模式。在这种模式下，555 作为“一次性”脉冲发生器使用。应用范围包括计时器、脉冲丢失检测、触摸开关、分频器、电容测量、脉冲宽度调制、速率检测等。 2.非稳态模式。用途包括 LED 和灯闪光灯，脉冲生成，逻辑时钟，安全报警，脉冲位置调制等。 3.双稳态模式或施密特触发器模式。如果 DIS 脚悬空，555 可作为触发器使用。用途包括比较器、锁存器、反相器、方波输出及整形等。