新手必讀：555芯片工作原理、發(fā)展歷史及其工作模式

　　555定時(shí)器可以說(shuō)是模擬電路與數(shù)字電路結(jié)合的典范。555定時(shí)器是美國(guó)Signetics公司1972年研制的用于取代機(jī)械式定時(shí)器的中規(guī)模集成電路，因輸入端設(shè)計(jì)有三個(gè)5kΩ的電阻而得名。此電路后來(lái)竟風(fēng)靡世界。

　　一：　555的發(fā)展歷史

　　555定時(shí)器由Hans R. Camenzind于1971年為西格尼蒂克公司設(shè)計(jì)。西格尼蒂克公司后來(lái)被飛利浦公司所并購(gòu)。不同的制造商生產(chǎn)的555芯片有不同的結(jié)構(gòu)，標(biāo)準(zhǔn)的555芯片集成有25個(gè)晶體管，2個(gè)二極管和15個(gè)電阻并通過(guò)8個(gè)引腳引出（DIP-8封裝）。555的派生型號(hào)包括556（集成了兩個(gè)555的DIP-14芯片）和558與559。

　　NE555的工作溫度范圍為0-70°C，軍用級(jí)的SE555的工作溫度范圍為−55到+125 °C。555的封裝分為高可靠性的金屬封裝（用T表示）和低成本的環(huán)氧樹(shù)脂封裝（用V表示），所以555的完整標(biāo)號(hào)為NE555V、NE555T、SE555V和SE555T。一般認(rèn)為555芯片名字的來(lái)源是其中的三枚5KΩ電阻，但Hans Camenzind否認(rèn)這一說(shuō)法并聲稱他是隨意取的這三個(gè)數(shù)字。

　　555還有低功耗的版本，包括7555和使用CMOS電路的TLC555。7555的功耗比標(biāo)準(zhǔn)的555低，而且其生產(chǎn)商宣稱7555的控制引腳并不像其他555芯片那樣需要接地電容，同時(shí)供電與地之間也不需要消除毛刺的去耦電容。

　　二：555芯片工作原理

　　555集成電路開(kāi)始是作定時(shí)器應(yīng)用的，所以叫做555定時(shí)器或555時(shí)基電路。但后來(lái)經(jīng)過(guò)開(kāi)發(fā)，它除了作定時(shí)延時(shí)控制外，還可用于調(diào)光、調(diào)溫、調(diào)壓、調(diào)速等多種控制及計(jì)量檢測(cè)。此外，還可以組成脈沖振蕩、單穩(wěn)、雙穩(wěn)和脈沖調(diào)制電路，用于交流信號(hào)源、電源變換、頻率變換、脈沖調(diào)制等。

　　其工作原理是：兩個(gè)比較器的輸出電壓控制RS 觸發(fā)器和放電管的狀態(tài)。在電源與地之間加上電壓，當(dāng) 5 腳懸空時(shí)，則電壓比較器 C1 的同相輸入端的電壓為 2VCC /3，C2 的反相輸入端的電壓為VCC /3。若觸發(fā)輸入端 TR 的電壓小于VCC /3，則比較器 C2 的輸出為 0，可使 RS 觸發(fā)器置 1，使輸出端 OUT=1。如果閾值輸入端 TH 的電壓大于 2VCC/3，同時(shí) TR 端的電壓大于VCC /3，則 C1 的輸出為 0，C2 的輸出為 1，可將 RS 觸發(fā)器置 0，使輸出為低電平。

　　主要特點(diǎn)：

　　1.只需簡(jiǎn)單的電阻器、電容器，即可完成特定的振蕩延時(shí)作用。其延時(shí)范圍極廣，可由幾微秒至幾小時(shí)之久。

　　2.它的操作電源范圍極大，可與TTL，CMOS等邏輯電路配合，也就是它的輸出電平及輸入觸發(fā)電平，均能與這些系列邏輯電路的高、低電平匹配。

　　3.其輸出端的供給電流大，可直接推動(dòng)多種自動(dòng)控制的負(fù)載。4.它的計(jì)時(shí)精確度高、溫度穩(wěn)定度佳，且價(jià)格便宜。

　　應(yīng)用領(lǐng)域：

　　555定時(shí)器成本低，性能可靠，只需要外接幾個(gè)電阻、電容，就可以實(shí)現(xiàn)多諧振蕩器、單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器及施密特觸發(fā)器等脈沖產(chǎn)生與變換電路。它也常作為定時(shí)器廣泛應(yīng)用于儀器儀表、家用電器、電子測(cè)量及自動(dòng)控制等方面。

　　555定時(shí)器可工作在三種工作模式下：

　　單穩(wěn)態(tài)模式：在此模式下，555功能為單次觸發(fā)。應(yīng)用范圍包括定時(shí)器，脈沖丟失檢測(cè)，反彈跳開(kāi)關(guān)，輕觸開(kāi)關(guān)，分頻器，電容測(cè)量，脈沖寬度調(diào)制（PWM）等。

　　無(wú)穩(wěn)態(tài)模式：在此模式下，555以振蕩器的方式工作。這一工作模式下的555芯片常被用于頻閃燈、脈沖發(fā)生器、邏輯電路時(shí)鐘、音調(diào)發(fā)生器、脈沖位置調(diào)制（PPM）等電路中。如果使用熱敏電阻作為定時(shí)電阻，555可構(gòu)成溫度傳感器，其輸出信號(hào)的頻率由溫度決定。

　　雙穩(wěn)態(tài)模式（或稱施密特觸發(fā)器模式：在DIS引腳空置且不外接電容的情況下，555的工作方式類似于一個(gè)RS觸發(fā)器，可用于構(gòu)成鎖存開(kāi)關(guān)。

　　三：　名稱定義

　　一般用雙極型（TTL）工藝制作的稱為 555，用 互補(bǔ)金屬氧化物（CMOS ）工藝制作的稱為 7555，除單定時(shí)器外，還有對(duì)應(yīng)的雙定時(shí)器 556/7556。555 定時(shí)器的電源電壓范圍寬，可在 4.5V~16V 工作，7555 可在 3~18V 工作，輸出驅(qū)動(dòng)電流約為 200mA，因而其輸出可與 TTL、CMOS 或者模擬電路電平兼容。

　　目前，流行的產(chǎn)品主要有4個(gè)：BJT兩個(gè)：555，556（含有兩個(gè)555）；CMOS兩個(gè)：7555，7556（含有兩個(gè)7555）。

　　生產(chǎn)廠商：

　　生產(chǎn)企業(yè)不同，型號(hào)相同。集成電路的前綴代表廠家，中間的數(shù)字是型號(hào)代碼，后綴一般代表溫度，封裝等特性。

　　NE555生產(chǎn)廠家其中主要由此5家廠家、5大品牌技術(shù)商生產(chǎn)，NXP恩智浦、TI德儀、NEC日電、ST意法半導(dǎo)體、FAIRCHILD仙童（排名不分先后）。

　　比如：NE555是屬于555系列的計(jì)時(shí)IC的其中的一種型號(hào)，555系列IC的接腳功能及運(yùn)用都是相容的，只是型號(hào)不同的因其價(jià)格不同其穩(wěn)定度、省電、可產(chǎn)生的振蕩頻率也不大相同；而555是一個(gè)用途很廣且相當(dāng)普遍的計(jì)時(shí)IC，只需少數(shù)的電阻和電容，便可產(chǎn)生數(shù)位電路所需的各種不同頻率之脈波訊號(hào)。

　　比如：NE555和LM555的功能完全相同，只是前者早期是日本NEC公司生產(chǎn)的，而LM最早是美國(guó)國(guó)家半導(dǎo)體公司生產(chǎn)的。

　　555定時(shí)器有許多不同公司生產(chǎn)的衍生型號(hào)，其中有引腳功能不同的型號(hào)，也有采用CMOS的設(shè)計(jì)。有的芯片中包括數(shù)個(gè)集成的555定時(shí)器。555芯片家族的其他一些型號(hào)如下：