電子工程師神器：歷史上最成功的晶片！

分類＼科技
時間＼2017-04-05

對於電子工程師而言，最重要的元器件莫過於晶片。

晶片，在電子學中是一種把電路小型化的方式，並通常製造在半導體晶圓表面上。一種是將電路製造在半導體晶片表面上的積體電路又稱薄膜積體電路，

另有一種厚膜混成積體電路是由獨立半導體設備和被動元件，集成到襯底或線路板所構成的小型化電路。

一. 晶片分類：

1. 按功能結構分類

積體電路按其功能、結構的不同，可以分為模擬積體電路和數位積體電路兩大類。

模擬積體電路用來產生、放大和處理各種類比信號（指幅度隨時間邊疆變化的信號。例如半導體收音機的音訊信號、錄放影機的磁帶信號等），

而數位積體電路用來產生、放大和處理各種數位信號（指在時間上和幅度上離散取值的信號。例如VCD、DVD重放的音訊信號和視訊訊號）。

基本的模擬積體電路有運算放大器、乘法器、集成穩壓器、計時器、信號發生器等。數位積體電路品種很多，小規模積體電路有多種門電路，即反及閘、反閘、或閘等；中規模積體電路有資料選擇器、編碼解碼器、觸發器、計數器、寄存器等。

大規模或超大型積體電路有PLD（可程式設計邏輯器件）和ASIC（專用積體電路）。

從PLD和ASIC這個角度來講，元件、器件、電路、系統之間的區別不再是很嚴格。不僅如此，PLD器件本身只是一個硬體載體，載入不同程式就可以實現不同電路功能。因此，現代的器件已經不是純硬體了，軟體器件和以及相應的軟體電子學在現代電子設計中得到了較多的應用，其地位也越來越重要。

電路元器件種類繁多，

隨著電子技術和工藝水準的不斷提高，大量新的器件不斷出現，同一種器件也有多種封裝形式，例如：貼片元件在現代電子產品中已隨處可見。對於不同的使用環境，同一器件也有不同的工業標準，國內元器件通常有三個標準，即：民用標準、工業標準、軍用標準，標準不同，價格也不同。軍用標準器件的價格可能是民用標準的十倍、甚至更多。工業標準介於二者之間。

2. 按製作工藝：

積體電路按製作工藝可分為半導體積體電路和薄膜積體電路。膜積體電路又分類厚膜積體電路和薄膜積體電路。

3. 按集成度高低：

積體電路按規模大小分為：小規模積體電路（SSI）、中規模積體電路（MSI）、大型積體電路（LSI）、超大型積體電路（VLSI）、特大型積體電路（ULSI）。

4. 按導電類型不同分類

積體電路按導電類型可分為雙極型積體電路和單極型積體電路。雙極型積體電路的製作工藝複雜，

功耗較大，代表積體電路有TTL、ECL、HTL、LST-TL、STTL等類型。單極型積體電路的製作工藝簡單，功耗也較低，易於製成大型積體電路，代表積體電路有CMOS、NMOS、PMOS等類型。

二. 555計時器

那麼，歷史上最成功的晶片是什麼？即出貨量最多的晶片。

別猜了，就是它！電工的神器——555計時器，從誕生到現在，銷量過百億，電路設計從沒有大改變，可以說是歷史上最成功的晶片。

NE555雙極型時基電路（555的第一代）是1972年美國Signetics公司研製出的。設計原意是用來取代體積大，定時精度差的熱延遲繼電器等機械式延遲器。但該器件投放市場後，人們發現這種其應用遠遠超出原設計的使用範圍，用途之廣幾乎遍及電子應用的各個領域。

1974年，Signetics公司又在同一基片上將兩個雙極型555單元集成在一起，取名為NF556。1978年，Intelsil研製成功CMOS型時基電路ICM555、1CM556，後來又推出將四個時基電路集成在一個晶片上的四時基電路556。

由於採用CMOS型工藝和高度集成，使時基電路的應用從民用擴展到火箭、導彈、衛星、航太等高科技領域。於是，全世界各大半導體公司也競相仿製、生產，直到今日。不過，所有雙極型產品型號最後的3位元數碼都是555，所有CMOS產品型號最後的4位元數碼都是7555。而且，它們的功能和外部引腳排列完全相同。

在四十多年的時間裡，全球的電工們，前赴後繼，用555實現了一個又一個應用電路。下面，就為大家展示555都能做什麼。

三. 555放大器電路

555可被用做放大器，工作模式非常類似於PWM。

摩托車轉向信號控制

要控制兩邊的轉向信號，需要兩個電路。

雙極型LED驅動電路

這個電路能驅動交替閃動紅綠色的LED燈。

汽車轉速表

555在電路被配置成單穩態。

持續性測試儀

這個電路能探測低電阻和高電阻，並控制麥克發聲。

閃光式LED

鳴叫式警報器

這個電路能產生像鐳射槍的聲音，並以5Hz來閃爍一個白光LED。

鎖存電路

LED骰子

LED調光器

這個電路能調製一個或多個LED的亮度，範圍是5%～95%。

光探測器

機槍（能模擬機槍的聲音）

音訊驅蚊器

這個電路產生的音調高於人的聽力範圍，但是需要一個響應為15KHz的壓電薄膜。

電機PWM控制

電機的轉速由電路控制，範圍是5%～95%。

雨水報警電路

在濕度感測器探測到雨水前，這電路不消耗電流。

輪盤電路

當手指碰到感應線的時候，電路讓LED依次點亮，產生旋轉的效果。手指移開，旋轉降速，最終停止。

100dB警笛

這是一個非常響的報警器，如果在屋裡使用了兩個壓電陶瓷開關，小偷將不會知道聲音是從哪裡來的。

伺服檢測電路

這個電路能控制伺服電機順時針或逆時針轉動。

步進電機控制電路

電機轉動的方向取決於前進和倒退兩個開關。

電擊槍電路

這個電路能產生很高的電壓，使用時要非常小心。

三極管檢測

555工作在2Hz，當電壓是一個方向時，一個LED點亮；三極管開路，所有的LED都將閃爍，三極管短路，所有LED都不亮。

看完以上，是否覺得555真的很了不起？真把555用熟了，很多賊貴的晶片你都不用買了。

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