555定时器电路结构图，555定时器电路设计

在电子领域，555定时器集成芯片[1]是著名的集成芯片之一。不过，很多人可能不知道它是如何发明的。下面是Circuit Today网站[2]上发表的一篇文章，回顾了555从发明到今天的发展过程。

1、什么是555定时集成芯片？ 555芯片具有多种功能，可用作定时器、振荡器、脉冲发生电路，是电子领域最重要、最流行的芯片之一。由单晶制成的集成芯片与运算放大器电路一样可靠且廉价。它可以产生占空比为50%至100%的稳定方波信号。

Signetic公司第一代NE555集成芯片

2. 555 集成芯片是如何产生的？ 1971 年，Hans R. Camenzind 在美国Signetics 公司工作时设计了第一块555 定时器集成芯片。这一设计也成为Hans R. Kamensindo在集成电路技术领域最重要的经验。 1971年夏天，第一版设计获得批准，集成了恒流源电路，共9个引脚。这个计划获得了批准，但Camenzind提出了一个新的想法，通过直接用电阻代替原来的恒流源，将所需的芯片引脚减少到8个，并封装在8PIN电路封装中，我做到了。采用14PIN封装。同年10月，新版本的设计获得批准，总共包含25个晶体管、2个二极管和15个电阻器。定时器周期由外部电阻和电容决定。

Hans R. Camenzind 发明555 定时器电路1972 年，Signetic 发布了第一款555 定时器电路。它提供两种封装形式：8PIN DIP 封装和8PIN TO5 金属罐封装。芯片信号为SE/NE555，是当时唯一商用的芯片。这部新片成本低廉，实力雄厚，所以一上映就一炮而红。后来，另外12家公司也生产了555集成芯片，该芯片成为最畅销的集成芯片。一直有人认为555芯片之所以被命名为555，是因为芯片内部有3个5k欧串联分压电阻。 Hans R. Camnenzind 在他的《Designing Analogue Chips》一书中指出，该芯片是由时任Segnetics 总监的Arg Fury 命名的，而Arg Fury 最喜欢的数字是555。更多关于555芯片的工作原理和使用方法，请参考网上文章555定时器-A完整指南[1]。

8PIN封装555定时器电路引脚定义

3、555定时器电路的应用经过几年的积累，电子工程师和爱好者探索了555集成电路的各种应用领域，如温度测量、功率调节、各种振荡器等。用于数千个应用程序。 555定时器的应用可以根据其操作模式进行分类，其功能丰富且灵活的操作模式使其成为许多电子设计的重要组成部分。基本上，555定时器电路有三种工作模式：1.双稳态模式：施密特触发器；2.单稳态模式：单脉冲发生器；3.非稳态模式：自由多谐振荡器；取决于555的工作模式（非稳态、单稳态） ，双稳态）），555集成电路可以组成各种形式的多谐振荡器。例如，选择555形成单稳态模式可以形成单稳态多谐振荡器。这些多谐振荡器可以进一步形成张弛振荡器、定时器、触发器等。

4、生成PWM 波形通过改变555 芯片的控制引脚（PIN5）上的电压，可以为555 手生成脉宽调制（PWM）信号（信号的占空比取决于555 芯片的控制引脚（PIN5）上的电压。控制引脚）。开关电源电路中有555 种集成电路应用。由于开关电源需要使用PWM 波形，因此许多设计人员认为555 定时器因其价格低廉且与其他电路良好的结合而成为重要选择。通常需要两块555芯片，一颗用于配置多谐振荡器，另一颗用于配置PWM信号发生电路。小型DC-DC转换电路也是555集成电路的一个应用领域。然后555定时器工作在振荡器状态，其输出驱动反相器产生输出电压。该电路用于许多工业应用。此外，555还用于温度测量、湿度测量、波形生成和各种定时器电路。在实际应用中，以CMOS工艺制造的555定时器电路应用最为广泛，其中包括MOTOROLA的MC1455。它是NE555 芯片的直接替代品，当时的成本仅为0.25 美元，非常实惠。

5、两种工艺：双极晶体管和CMOS：从555电路设计开始，它们都是相同的方案，包括后续由其他12家公司制造的芯片。其中包括一些缺陷，例如比较器不平衡、占用大面积的操作电路以及温度敏感性。考虑到这些缺点，Hans R. Camenzind 重新设计了555 电路，以改进这些缺点，与原来的电路相比提高了性能。新版本的555被命名为ZSCTI555。尽管该芯片已得到改进，但旧的设计仍在市场上出售，因为它不再与某些蜂鸣器电路配合使用。双极性555电路消耗大电流并表现出高电流毛刺，因此不能用于低功率电路。这也导致了555电路的CMOS版本的设计，它可以显着降低电路的功耗和产生的电流毛刺噪声。 555 的CMOS 版本是TI 的LMC555。

LM555集成芯片内部电路框图

6. 555 集成芯片的变种我们已经了解了555 电路的功能，可以组成连续振荡电路或单脉冲振荡电路。有许多由不同公司制造的功能兼容的555定时器IC，包括双极定时器和CMOS 555定时器。 555集成芯片有两种封装形式：

555封装14PIN封装电路有两种称为556。它实际上是两个相同的555芯片封装在一起。这两个555 共用一个电源引脚，其余12 个引脚各组成另外6 个引脚。 LM556是TI公司生产的双定时器电路芯片，适用于序列定时器应用。

LM556 引脚定义DIP16 封装中还有一些定时器电路称为558 和559。它们集成了四个555 芯片。 558 是一款边沿触发四定时器芯片，无需用于序列定时应用的耦合电容器。

参考文献：555 定时器IC 的历史 Hans Camenzind 的发明故事[3] 参考文献[1]

555定时器集成芯片： https://www. Circuitstoday.com/555-timer

[2]

《今日电路》文章： https://www. Circuitstoday.com/the-history-555-timer-ic