Frecuencia y ciclo de trabajo de un astable, duración del pulso de un monoestable, constante de tiempo y frecuencia de corte de una red RC. Y junto al resultado, los componentes más recientes que hacen el mismo trabajo con una fracción de la corriente o con mucha más precisión.
El 555 es de 1972. Estos componentes hacen el mismo trabajo con una fracción de la corriente, con mucha más precisión, o ambas cosas. Los que encajan con los valores de arriba están marcados.
Mismo patillaje, así que sustituyen al 555 en circuitos lógicos; su salida entrega mucha menos corriente que los 200 mA del NE555, así que compruébalo antes de mover un relé, LED o un altavoz. A 5 V consumen 60–180 µA en lugar de unos 3 mA, y funcionan desde 2 V (el LMC555 desde 1,5 V), así que sirven a 3,3 V y con una celda Li-ion, donde un NE555 necesita 4,5 V.
Consume 35 nA y temporiza de 100 ms a 7200 s (2 horas), ajustable con una sola resistencia y con una precisión típica del 1 %. Enciende un ESP32 o un sensor, espera su señal DONE y vuelve a cortar la alimentación: el nodo duerme consumiendo nanoamperios.
Una sola resistencia fija la frecuencia, sin condensador que derive. LTC6906: 10 kHz–1 MHz, 12 µA a 100 kHz, dentro del 0,65 % entre 0 y 70 °C. LTC6900: 1 kHz–20 MHz, dentro del 1,5 % a 25 °C.
Si el proyecto ya lleva un microcontrolador, un temporizador por hardware o una salida PWM con reloj de cristal tiene un error de decenas de ppm en lugar de unos cuantos por ciento, y la frecuencia se cambia en el código. Las placas con ESP32 (LEDC) y RP2040 funcionan con cristal.
| R1 | R2 | Frecuencia | Ciclo de trabajo | |
|---|---|---|---|---|
| 6,8 kΩ | 11 kΩ | 5,01 Hz | 61,8 % |
C se carga a través de R1 y R2 hasta llegar a dos tercios de la alimentación, y luego se descarga solo a través de R2 hacia el pin 7 hasta bajar a un tercio. La salida está en alto mientras C se carga y en bajo mientras se descarga.
tH = 0,693 × (R1 + R2) × C tL = 0,693 × R2 × C f = 1,44 ÷ ((R1 + 2 × R2) × C) ciclo de trabajo = (R1 + R2) ÷ (R1 + 2 × R2)
Ejemplo: R1 = 1 kΩ, R2 = 10 kΩ, C = 10 µF. tH = 0,693 × 11 kΩ × 10 µF = 76 ms, tL = 69 ms, f = 6,9 Hz, ciclo de trabajo del 52 %: un parpadeo regular.
Un flanco de bajada en TRIGGER (pin 2) pone la salida en alto; C se carga a través de R hasta llegar a dos tercios de la alimentación, y la salida vuelve a nivel bajo.
t = 1,1 × R × C
Ejemplo: R = 100 kΩ y C = 10 µF dan 1,1 s.
τ = R × C fc = 1 ÷ (2π × R × C) tiempo de subida 10–90 % ≈ 2,2 × τ
Tras 1 τ el condensador ha alcanzado el 63 % del escalón, tras 2,3 τ el 90 % y tras 4,6 τ el 99 %. Ejemplo: 10 kΩ y 100 nF dan τ = 1 ms y una frecuencia de corte de 159 Hz.
| Componente | Alimentación | Corriente | Rango | Precisión |
|---|---|---|---|---|
| NE555 | 4,5–16 V | ≈ 3 mA (5 V) | — | 1 % mono, 2,25 % astable |
| TLC555 | 2–15 V | 180 µA (5 V) | hasta 2 MHz | depende de R y C |
| LMC555 | 1,5–15 V | 180 µA (5 V) | hasta 3 MHz | deriva de 75 ppm/°C |
| ICM7555 | 2–18 V | 60 µA | hasta 1 MHz | deriva de 50 ppm/°C |
| TPL5110 | 1,8–5,5 V | 35 nA | 100 ms – 7200 s | 1 % |
| LTC6906 | 2,25–5,5 V | 12 µA (100 kHz) | 10 kHz – 1 MHz | < 0,65 % (0–70 °C) |
| LTC6900 | 2,7–5,5 V | 500 µA (3 MHz) | 1 kHz – 20 MHz | ≤ 1,5 % (25 °C) |
| MCU + cristal | la de la placa | depende del chip | cualquiera, en el código | decenas de ppm |
Valores típicos de las hojas de datos de los fabricantes (Texas Instruments, Renesas, Analog Devices). Los errores del 555 son solo los del chip: la tolerancia de R y C se suma a ellos.
La fórmula es exacta; los componentes, no. La tolerancia del condensador de temporización pasa directamente al resultado: ±20 % en un electrolítico, ±5 % en uno de película o cerámico C0G. Los electrolíticos además tienen fugas y pierden capacidad con la edad y la temperatura. El propio NE555 añade entre un 1 % (monoestable) y un 2 % (astable) y deriva con la temperatura y la tensión de alimentación.
f = 1,44 ÷ ((R1 + 2 × R2) × C). Con R1 = 1 kΩ, R2 = 10 kΩ y C = 10 µF son 6,9 Hz. El tiempo en alto es 0,693 × (R1 + R2) × C, y el tiempo en bajo, 0,693 × R2 × C.
Con el circuito estándar el tiempo en alto es siempre el más largo. Para acercarte, haz R1 mucho menor que R2, o pon un diodo en paralelo con R2 y haz R1 igual a R2. Un 555 CMOS también puede cargar y descargar C con una sola resistencia desde su pin de salida, lo que da casi el 50 % directamente.
En la práctica, unos pocos minutos. Retardos más largos necesitan una resistencia grande y un electrolítico grande, y la corriente de fuga del condensador empieza a competir con la de carga. Hasta 2 horas, el TPL5110 lo hace con una resistencia y 35 nA; más allá, usa un microcontrolador.
Normalmente por el condensador: los electrolíticos tienen ±20 % y derivan con la temperatura y la edad. Usa un condensador de película o C0G y resistencias del 1 %, y añade 10 nF en el pin 5 y 100 nF en la alimentación. Si necesitas un error menor que el 1 %, aproximadamente, usa un microcontrolador con cristal o un oscilador de silicio.
Un 555 CMOS (TLC555, LMC555, ICM7555) consume 60–180 µA a 5 V en lugar de unos 3 mA, y funciona con solo 2 V, o incluso menos. Para despertar un ESP32 cada pocos minutos, un TPL5110 le corta del todo la alimentación entre un despertar y el siguiente, y él mismo consume 35 nA.
fc = 1 ÷ (2π × R × C). 10 kΩ y 100 nF dan 159 Hz. En fc la señal cae 3 dB (70,7 %), y por encima el nivel baja 20 dB por década.