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電子史-555集成電路的前世今生
2018-10-22  

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對于來自瑞士的工程師HansCamenzind來說,20世紀60年代是他人生中影響最為重大的十年。在結束了自己的電機工程碩士學位和工商管理碩士學位后,他希望能夠在美國的電子半導體公司中做出自己的一番事業,然而在經歷過許多年無聊的嘗試后,他毅然決然地選擇辭職并加入了Signetic公司——這家公司也是當時美國半導體工業的一個寫照:它由那些不滿意于傳統公司專注于分立元器件、忽視了集成電路的重要性的員工所組成。

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在當時,收音機仍由分立元器件組成。Hans一直在考慮如何將無線電設備“集成電路化”,但那些傳統的線圈和電容很難與由硅和鍺為主要原材料的集成電路組合在一起,因此他決心找到一種能夠替代傳統收音機電路的集成解決方案。在設計收音機的本機振蕩器的過程中,他意外地發現只要將設計稍加修改、并根據設計的要求選擇外部電路,這款振蕩器就可以變成不同類型的多種振蕩器,于是他說服Signetics的管理層并開始著手去設計這款新的通用芯片——現在我們都知道,它就是555電路的雛形。

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555電路的雛形

設計并優化該款芯片的電路花去了他近6個月的時間,但這時他遇到了一個麻煩:原設計的555芯片需要9個引腳,這樣芯片就必須要使用14腳DIP封裝而不是更加便宜的8腳封裝。他必須要砍掉一個腳的設計。最終,去掉這一個腳的工作又耗去了他兩個月的時間,使得電路變為了現在我們所看到的模樣。原版的555電路可以在Hans的圖書《DesigningAnalogChips(設計模擬芯片)》中找到。

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1971年,NE555的原型片

設計、流片、測試和選擇公司發布,該芯片從概念到投產花去了整整一年的時間,而在這期間Hans甚至還跳了一次槽,但這一切都不能影響芯片于1972年投入市場之后,立刻引起了前所未有的熱潮——售價僅為0.75美元、封裝緊湊、應用廣泛,只要你想實現振蕩器或觸發器,555電路都能夠實現。

555的顯微鏡照片,最顯眼的“王”字形結構為輸出三極管

之后Hans繼續投身于模擬集成電路設計,一生獲取了20余項美國專利并撰寫了大量技術書籍和文章。2012年8月15日去世,享年78歲。而在它身后,已有半個世紀歷史的555電路毫無疲態,仍然廣泛地被應用在人類電子的各個領域之中……

電子史 · 555集成電路的前世今生

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