¿Qué calcula esta herramienta?
El 555 astable oscila continuamente gracias a la carga y descarga del capacitor entre umbrales internos.
f ≈ 1.44 / ((R1 + 2R2)C)
Introduce los valores en las unidades indicadas. Total Engineering realiza automáticamente las conversiones necesarias para mostrar el resultado en unidades prácticas.
Ejemplo resuelto
R1 = 1 kΩ, R2 = 10 kΩ y C = 0.1 µF producen aproximadamente 686 Hz.
Recomendaciones prácticas
- La fórmula es aproximada y depende de tolerancias.
- Para duty cercano a 50% suele añadirse un diodo de separación de carga/descarga.
- Verifica límites de corriente del pin DISCHARGE y del capacitor.
Cuándo resulta útil
Estimación inicial de frecuencia y duty cycle en osciladores con temporizador 555.
Error común que conviene evitar
Los modelos reales del 555 y los valores extremos de R/C limitan la exactitud; valida el circuito final.
Fórmulas completas del 555 astable
En configuración astable el capacitor se carga a través de R1 + R2 y se descarga solo a través de R2. Por eso el tiempo en alto siempre es mayor que el tiempo en bajo:
- Tiempo en alto: tH = 0.693 · (R1 + R2) · C
- Tiempo en bajo: tL = 0.693 · R2 · C
- Periodo: T = tH + tL = 0.693 · (R1 + 2R2) · C
- Frecuencia: f = 1 / T ≈ 1.44 / ((R1 + 2R2) · C)
- Duty cycle: D = (R1 + R2) / (R1 + 2R2) × 100 %
El factor 0.693 es ln 2: el capacitor oscila entre 1/3 y 2/3 de Vcc, y cada tramo de carga o descarga dura ln 2 constantes de tiempo. El 1.44 sale de 1 / 0.693.
Tabla de valores típicos
| R1 | R2 | C | Frecuencia | Duty cycle | Uso típico |
|---|---|---|---|---|---|
| 10 kΩ | 68 kΩ | 10 µF | ≈ 0.99 Hz | 53 % | LED intermitente de 1 segundo |
| 4.7 kΩ | 47 kΩ | 1 µF | ≈ 14.6 Hz | 52 % | Parpadeo rápido, pruebas |
| 1 kΩ | 1 kΩ | 10 µF | ≈ 48 Hz | 67 % | Señal de baja frecuencia |
| 1 kΩ | 10 kΩ | 0.1 µF | ≈ 686 Hz | 52 % | Tono audible, zumbador |
| 1 kΩ | 6.8 kΩ | 10 nF | ≈ 9.9 kHz | 53 % | Reloj, PWM básico |
Valores calculados con la fórmula ideal; en el circuito real varían según la tolerancia del capacitor (a menudo ±10 % o más en electrolíticos).
Cómo diseñar un 555 astable paso a paso
- Elige primero el capacitor C (por ejemplo 10 nF, 100 nF o 10 µF), porque hay menos valores disponibles que de resistencias.
- Fija R1 en un valor pequeño pero no menor de 1 kΩ, para no forzar el pin DISCHARGE.
- Despeja R2 de la fórmula: R2 = (1.44 / (f · C) − R1) / 2.
- Redondea R2 al valor comercial más cercano y recalcula la frecuencia con esta calculadora.
- Comprueba el duty cycle; si necesitas menos de 50 %, usa la variante con diodo.
¿Cómo conseguir un duty cycle menor o igual al 50 %?
Con el circuito clásico el duty cycle nunca baja del 50 %, porque la carga pasa por R1 + R2 y la descarga solo por R2. La solución habitual es colocar un diodo en paralelo con R2 (ánodo hacia el pin DISCHARGE): así el capacitor se carga solo por R1 y se descarga por R2. Entonces tH ≈ 0.693 · R1 · C y tL ≈ 0.693 · R2 · C, y con R1 = R2 obtienes cerca del 50 % (algo más por la caída del diodo).
Preguntas frecuentes
¿Por qué mi frecuencia medida no coincide con la calculada?
Por la tolerancia del capacitor y de las resistencias, las fugas de los electrolíticos y la versión del chip. Un capacitor de película o cerámico estable mejora la precisión.
¿Qué hago con el pin 5 (CONTROL)?
Si no lo usas, conéctalo a tierra con un capacitor de unos 10 nF para reducir el ruido y estabilizar los umbrales.
¿Cuál es la frecuencia máxima de un NE555?
El NE555 bipolar funciona bien hasta unos cientos de kHz; para frecuencias altas o bajo consumo conviene una versión CMOS (por ejemplo TLC555 o LMC555). Revisa siempre la hoja de datos.
¿Puedo conectar un LED directamente a la salida?
Sí, con una resistencia en serie. Calcula su valor con la calculadora de resistencia para LED.
Herramienta educativa. Verifica tolerancias, hojas de datos, normas y condiciones reales antes de utilizar los resultados en aplicaciones críticas.