výstup z 555 fak nejde do záporných hodnot, vždyť máš napájení 0...+12v
"záporně" se ti může jevit, jen když si na osciloskopu přepneš na střídavé měření a on ti předřazením vazebního kondenzátoru odfiltruje ss složku - stejnou chybu teď děláš, vždyť ti ss zobrazení na osciloskopu jasně ukazuje co je tam doopravdy.
st měření má praktický význam jen pro sledování malého st signálu (rušení) na mnohem větší ss hodnotě (typicky napájení).

stejně tak měření st voltmetrem ukazuje rozkmit od nějaké fiktivní ss úrovně, hodnota je navíc degenerovaná nesymetrií signálu a způsobem převodu na střední či efektivní hodnotu, tam dostaneš totální nesmysl.

tvému měření vůbec nerozumím, jaký má smysl: víš že na výstupu dostaneš kladný obdélník cca +0.5v až +11.5v a zajímá tě jen šířka impulsů 1,0 - toto volíš poměrem odporů R1,R2.
maximálně ještě tak deformace průběhu při vysokých kmitočtech, nebo nedostatečná výška log "1" při vysoké zátěži třeba z c555. ale v normálních podmínkách nemá amplituda napětí smysl, ta je daná napájecím napětím.