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自從晶體管(俗稱三極管)發(fā)明以來,人們開始了使用計算機的時代。后來,為了縮小計算機的體積,一種新的東西被發(fā)明了出來,這就是集成電路芯片(IC)。最初的集成電路芯片結(jié)構(gòu)比較簡單且體積較大,后來隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和人們的需要,集成電路芯片變得復(fù)雜和實用,體積也在不斷縮小,F(xiàn)在,已經(jīng)發(fā)展到包含幾千萬個甚至更多個電路元件的超大規(guī)模集成電路芯片。
(555計時器有很多個版本,如SA555,TLC555等,各種版本使用方法相同,因為它們的內(nèi)部結(jié)構(gòu)是相同的。)
1970年。
當(dāng)時在后來聞名于天下的硅谷的土地上,還只有五六家小公司。一家名叫西格尼蒂克的公司從一個名叫漢斯??卡曼辛德的工程師手里購買了一個電子,這并不是一個巨大的突破性概念,只需要23個晶體管和一捆電阻就可以實現(xiàn)一個可編程定時器的功能。這個定時器具有多用途、穩(wěn)定而簡單的有點,然而比起其主要的賣點——它可以采用當(dāng)時正在新興地集成電路技術(shù),西格尼蒂克可以將所有這些元件都放在一個硅片上,這些優(yōu)點可以說是微不足道的。
這個電路的實現(xiàn)進行了反復(fù)的試驗。最初的整個電路是有卡曼辛德獨自制作,使用現(xiàn)成的晶體管、電阻器一級二級管在面包板(一種試驗電路的工具,不知道為什么,它就叫面包板)上搭建出來,尺寸很大。當(dāng)它能夠工作以后,他開始對各個元件的參數(shù)進行微小的變動,以判斷這個電路能否經(jīng)受得住生產(chǎn)中參數(shù)的變化以及諸如芯片在使用中發(fā)生溫度變化之類的因素的影響。他至少制作了10個不同版本的電路,花費了幾個月時間。
接下來的是手藝活,卡曼辛德坐在繪圖桌旁,使用一把特別封裝的X-Acot刀具,將他的電路刻制到一塊很大的塑料板上。然后西格尼蒂克公司在照相時按照大約300:1的比例將他刻制的圖像蝕刻在微小的硅片上,并將每個電路嵌在一個很小的黑塑料塊里,頂上印制了產(chǎn)品的型號。由于它含有三個5kΩ電阻,它被命名為“555計時器”。
它成了歷史上最成功的芯片,不僅賣出的數(shù)量最多(已有上百億),而且其設(shè)計經(jīng)久考驗(在四十年里都沒有變動)。555計時器已經(jīng)應(yīng)用在從玩具到宇宙飛船的幾乎每一樣?xùn)|西中。它可以使燈光閃爍,激活報警系統(tǒng),在蜂鳴聲之間增加間隔,以及產(chǎn)生蜂鳴聲本身。
今天,芯片的設(shè)計往往是由大型團隊來完成的,而芯片的測試則是使用計算機來仿真它們的行為。因此,計算機中的芯片使得人們可以設(shè)計出更多的芯片。漢斯??卡曼辛德這種單打獨斗的設(shè)計者的全盛時期已經(jīng)過去,但是他的天才卻存在于每一個從制造設(shè)備中生產(chǎn)出來的555計時器中。
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