Calculadora del timer 555

¿Qué es una calculadora de temporizador 555?

El temporizador 555 es uno de los circuitos integrados más populares jamás fabricados, usado en todo desde simples LED parpadeantes hasta circuitos de temporización complejos. Esta calculadora te ayuda a determinar los valores de resistencia y condensador necesarios para conseguir una frecuencia y ciclo de trabajo específicos en modo astable (oscilación continua) o monoestable (pulso único).

En modo astable, el 555 produce una salida de onda cuadrada continua. La frecuencia y el ciclo de trabajo se determinan por dos resistencias (R1 y R2) y un condensador (C). En modo monoestable, el circuito produce un único pulso temporizado de una duración específica al ser disparado, determinada por una resistencia y un condensador.

Pinout del temporizador 555 y función de cada pin

El CI temporizador 555 viene en un encapsulado DIP de 8 pines. Entender la función de cada pin te ayuda a cablear circuitos con seguridad y a localizar fallos más rápido.

• Pin 1 — GND: referencia de tierra del circuito.
• Pin 2 — TRIGGER: llevar este pin por debajo de 1/3 Vₛₛₛ pone la salida en alto. En modo astable se conecta al pin de umbral.
• Pin 3 — OUTPUT: la salida principal, oscila entre casi tierra y casi Vₛₛₛ. Puede suministrar o absorber hasta 200 mA.
• Pin 4 — RESET: activo en bajo. Conectar a Vₛₛₛ cuando no se use; llevarlo a bajo fuerza la salida a bajo de inmediato.
• Pin 5 — CONTROL VOLTAGE: da acceso al divisor interno de 2/3 Vₛₛₛ. Desacoplar a tierra con un condensador de 10 nF cuando no se use.
• Pin 6 — THRESHOLD: cuando este pin supera 2/3 Vₛₛₛ la salida se restablece a bajo.
• Pin 7 — DISCHARGE: salida de colector abierto que cortocircuita el condensador de temporización a tierra durante la fase baja.
• Pin 8 — Vₛₛₛ: tensión de alimentación, de 4,5 V a 15 V para el NE555 bipolar (de 2 V a 15 V para variantes CMOS).

Fórmulas de modo astable

En modo astable, la frecuencia de salida es: f = 1,44 / ((R1 + 2*R2) * C). El ciclo de trabajo (porcentaje de tiempo que la salida está alta) es: D = (R1 + R2) / (R1 + 2*R2) * 100 %. Como R1 está siempre en el camino de carga, el ciclo de trabajo es siempre superior al 50 % en la configuración básica. Para ciclos inferiores al 50 %, añade un diodo en paralelo con R2.

Modo monoestable

En modo monoestable (one-shot), un pulso de disparo hace que la salida vaya alta durante un periodo T = 1,1 * R * C, luego vuelve a bajo. Esto es útil para antirrebote de interruptores, crear retardos temporizados y generar anchos de pulso precisos. La longitud del pulso de salida es independiente de la duración del pulso de disparo.

Ejemplos prácticos

Ejemplo astable: generador de tono de audio a 1 kHz

Objetivo: onda cuadrada de aproximadamente 1 kHz adecuada para excitar un pequeño zumbador piezoeléctrico. Elige R1 = 1 kΩ, R2 = 720 Ω, C = 1 µF. Aplicando la fórmula f = 1,44 ÷ ((R1 + 2×R2) × C) = 1,44 ÷ ((1 000 + 1 440) × 0,000 001) = 1,44 ÷ 0,002 44 ≈ 590 Hz. Nota práctica: para mantener valores de componentes estándar, usa R1 = 1 kΩ, R2 = 10 kΩ, C = 100 nF. Esto da f = 1,44 ÷ ((1 000 + 20 000) × 0,000 000 1) = 1,44 ÷ 0,0021 ≈ 686 Hz con un ciclo de trabajo del 91,7 %. Un buen punto de partida para un circuito de zumbador.

Para un LED intermitente de ciclo de trabajo cercano al 50 % a aproximadamente 1 Hz, usa R1 = 1 kΩ, R2 = 22 kΩ, C = 100 nF: f = 1,44 ÷ ((1 000 + 44 000) × 0,000 000 1) = 1,44 ÷ 0,0045 = 320 Hz. Para reducirlo a ~1 Hz, escala C a 100 µF: f = 1,44 ÷ (45 000 × 0,000 1) = 1,44 ÷ 4,5 ≈ 0,32 Hz, alrededor de un parpadeo cada 3 segundos. Aumentar R2 a 68 kΩ con un condensador de 100 µF da aproximadamente 1 parpadeo por segundo.

Ejemplo monoestable: temporizador de 1 segundo

Para producir un pulso de salida de 1 segundo, usa t = 1,1 × R × C. Despejando para valores estándar: si C = 10 µF entonces R = 1,0 ÷ (1,1 × 0,000 010) = 90 909 Ω ≈ 91 kΩ (usa el valor estándar E24 más cercano de 91 kΩ). Verificación: t = 1,1 × 91 000 × 0,000 010 = 1,001 s, suficientemente preciso para la mayoría de las aplicaciones de temporización.

Para un pulso más corto de 11 ms, útil para eliminar el rebote de un pulsador mecánico, usa R = 10 kΩ, C = 1 µF: t = 1,1 × 10 000 × 0,000 001 = 0,011 s = 11 ms. Esto bloquea cómodamente la ventana de rebote de 5-10 ms de un típico pulsador táctil.

Consejos para la selección de componentes

Las resistencias deben estar entre 1 kΩ y 1 MΩ. Por debajo de 1 kΩ la etapa de salida no puede suministrar suficiente corriente para cargar el condensador a través de ambas resistencias; por encima de 1 MΩ las corrientes de fuga en el condensador y las entradas del CI distorsionan la temporización. Usa resistencias de película metálica del 1 % si la precisión es importante.

Condensadores: para temporización de más de unas decenas de milisegundos probablemente necesitarás condensadores electrolíticos o de tántalo. Los electrolíticos tienen una corriente de fuga significativa, que añade una resistencia paralela efectiva y hace que el período de temporización real sea más corto que el calculado, especialmente con valores altos. Usa condensadores de alta calidad y baja fuga para trabajo de precisión. Para temporización submilisegundo, se prefieren condensadores cerámicos o de película.

Coloca siempre un condensador cerámico de derivación de 100 nF entre Vₛₛₛ (pin 8) y GND (pin 1) lo más cerca posible del chip. Sin él, los transitorios de conmutación en la línea de alimentación pueden provocar disparos falsos y temporización errática.

Errores comunes

• Confusión de unidades: la fórmula usa ohmios, faradios y segundos. Si introduces C en microfaradios (p. ej., 0,1), conviértelo a faradios multiplicando por 10⁻⁶ antes de aplicar la fórmula. La calculadora de esta página acepta microfaradios directamente y realiza la conversión automáticamente.
• Superar la limitación del 50 % de ciclo de trabajo: en el circuito astable estándar, el ciclo de trabajo siempre supera el 50 % porque R1 está en la ruta de carga pero no en la de descarga. Para lograr un ciclo de trabajo igual o inferior al 50 %, añade un diodo 1N4148 en paralelo con R2, con el cátodo hacia el pin 7. Esto bypasea R2 durante la carga, de modo que tHigh ≈ 0,693 × R1 × C y tLow ≈ 0,693 × R2 × C.
• Olvidar el condensador de desacoplo en el pin 5: el pin de tensión de control se conecta directamente al divisor interno. El ruido en este pin desplaza las tensiones de umbral y provoca jitter en la frecuencia de salida. Aunque no uses el pin 5 para modulación de frecuencia, conéctalo a tierra a través de un condensador cerámico de 10 nF.
• Dejar RESET (pin 4) flotante: un pin de reset flotante puede ser llevado aleatoriamente a bajo por el ruido, reiniciando el circuito en momentos impredecibles. Conecta siempre el pin 4 a Vₛₛₛ a menos que lo uses activamente.

Cómo usar esta herramienta

Selecciona modo astable o monoestable. Introduce tu frecuencia deseada (astable) o ancho de pulso (monoestable) y la calculadora sugiere valores estándar de resistencia y condensador. Ajusta los valores para encontrar combinaciones que usen valores de componentes estándar disponibles en proveedores de electrónica.

Aplicaciones comunes

• Parpadeadores de LED — el clásico proyecto de electrónica para principiantes.
• Generadores de tono y osciladores de audio simples.
• Modulación por ancho de pulso (PWM) para control de velocidad de motores.
• Circuitos antirrebote para interruptores mecánicos.
• Detectores de pulso faltante y temporizadores watchdog.

Preguntas frecuentes

¿Por qué se llama temporizador 555?

El nombre proviene de las tres resistencias de 5 kiloohmios dentro del chip que forman un divisor de tensión. Estas resistencias establecen las tensiones umbral internas en 1/3 y 2/3 de la tensión de alimentación. El IC fue diseñado por Hans Camenzind en 1971 y ha estado en producción continua durante más de 50 años.

¿Puede el temporizador 555 trabajar a altas frecuencias?

El NE555 estándar funciona de forma fiable hasta unos 500 kHz. La versión CMOS (LMC555 o TLC555) puede alcanzar varios MHz con menor consumo. Para frecuencias superiores a 1 MHz, los ICs osciladores dedicados o los osciladores de cristal son más apropiados que el 555.

¿Cuál es la tensión máxima de alimentación para un temporizador 555?

El NE555 bipolar opera de 4,5 V a 15 V; el SA555 y el SE555 están especificados para hasta 18 V. Las variantes CMOS como el TLC555, LMC555 e ICM7555 operan desde tan solo 1,5 V hasta 15-16 V y consumen mucha menos corriente en reposo (típicamente 60-200 µA frente a 3-15 mA para la versión bipolar), lo que las convierte en la opción preferida para diseños alimentados por batería.

¿Puede la salida del 555 excitar directamente un LED?

Sí. El pin 3 puede tanto suministrar como absorber hasta 200 mA (aunque la especificación continua segura está más cerca de los 100 mA). Conecta un LED en serie con una resistencia limitadora de corriente entre el pin 3 y Vₛₛₛ (el LED se enciende cuando la salida está en bajo, activo en bajo) o entre el pin 3 y GND (el LED se enciende cuando la salida está en alto, activo en alto). Para una fuente de 5 V y un LED rojo típico (Vf = 2 V), una resistencia de 150 Ω da aproximadamente 20 mA: (5 − 2) ÷ 150 = 20 mA.