Il fattore rilevante sono i tempi di salita / discesa, non la frequenza di clock. Ecco due documenti rilevanti. Convenzionalmente, i progettisti rispettano il limite di 100 nF per CI. Tenere presente che servono a molteplici scopi: integrità del segnale, rumore di alimentazione, funzionamento IC interno, EMI irradiata, suscettibilità alle EMI. Usare un SMT 0805 o più piccolo (più piccolo è meglio) non dovrebbe occupare troppo spazio sulla scheda.

Quando si tratta di disaccoppiamento, la frequenza di clock è raramente ciò che determina come farlo. La determinazione primaria su chip semplici (come quad-gate, buffer, ecc.) È la velocità di taglio (o velocità di risposta) dei segnali di uscita. Più veloce è la transizione del segnale da 0 a 1 e da 1 a 0 è la velocità del fronte. Maggiore è la velocità di taglio, più limiti di disaccoppiamento sono necessari.

La velocità di taglio è ancora molto importante per chip complessi, ma anche la logica all'interno del chip diventa un fattore significativo. Essenzialmente, ci sono segnali all'interno del chip che stanno effettuando anche la transizione e, sebbene non sia possibile vederli o sondarli, sono importanti.

I cappucci di disaccoppiamento sono importanti, non lesinare su di essi, specialmente quando il tuo il cablaggio di distribuzione dell'alimentazione ha più impedenza di quanto desideri, come in una breadboard.

Non credo proprio. 250kHz non è una bassa frequenza per quanto riguarda il layout PCB e il disaccoppiamento. Non hai bisogno di elettrolitici su ogni chip, una ceramica \ $ 1 \, \ mathrm {\ mu F} \ $ SMD dovrebbe coprirti.

Il motivo per cui i condensatori sono posizionati tra i pin di alimentazione IC e il ritorno di alimentazione (massa) è solitamente per filtrare il rumore prodotto quando gli impulsi di corrente vengono risucchiati nell'IC (scusate se sto affermando l'ovvio). Questa è principalmente una considerazione con i circuiti integrati digitali, non tanto con gli amplificatori lineari. I circuiti digitali CMOS, ad esempio, generalmente assorbono corrente solo quando commutano. Pertanto, la corrente di alimentazione tende ad andare in impulsi. Questi impulsi di corrente creano rumore di tensione mentre fluiscono attraverso la resistenza di interconnessione finita tra l'alimentatore e l'IC. Inoltre, l'alimentatore (o la batteria) avrà generalmente una resistenza di uscita finita che avrà una caduta di tensione su di esso quando la corrente viene prelevata dall'alimentatore. E poiché molti circuiti di solito condividono un'alimentazione, tutti vedono questo rumore, non una buona cosa per i circuiti sensibili.

Tuttavia, con un condensatore di filtro "locale" (disaccoppiamento) posizionato proprio sul pin di alimentazione dell'IC, la maggior parte dell'impulso di corrente verrà estratto dal condensatore locale e non sarà necessario provenire completamente dall'alimentazione. E poiché l'impulso è breve, la carica totale prelevata dal tappo sarà abbastanza piccola che la tensione del condensatore si abbasserà solo un po ', quindi non sarà necessario che provenga molta corrente dall'alimentazione per ricaricarla ad ogni commutazione ciclo. Risultato: il rumore sulla linea di alimentazione è notevolmente ridotto.

Come altri hanno suggerito, il problema non è tanto la frequenza di clock. L'ampiezza dei picchi di corrente è il problema. Più transistor cambiano, più corrente verrà assorbita. E poiché i transistor cambiano molto rapidamente, gli impulsi di corrente saranno molto brevi (questo è un po 'ciò che si intende quando si parla di velocità di taglio o velocità di risposta). Potresti immaginare una situazione in cui molti molti transistor commutano in modo sincrono a 10Hz e assorbono picchi di corrente giganteschi. Quindi, in effetti, la frequenza di clock gioca un ruolo importante, ma non l'unico.

Il disaccoppiamento è principalmente un problema con i circuiti integrati digitali, ma in genere si desidera utilizzare cappucci di disaccoppiamento anche sui binari, ad esempio, di un amplificatore operazionale, poiché aiuterà a filtrare il rumore prodotto da altri circuiti.

Aggiornato: generalmente la regola pratica sarebbe quella di attaccare 0,1uF su ogni pin di alimentazione. Non dovrebbe occupare troppo spazio. Anche se la corrente RMS è bassa, la corrente pulsata potrebbe essere più alta. Ma se hai un sistema resistente al rumore (tutto digitale, pochi componenti, bassa potenza, bassa corrente), potrebbe non avere molta importanza ...

La mia inclinazione sarebbe quella di presumere che se un chip non ha un limite di bypass, le uscite e lo stato interno possono essere arbitrariamente randomizzati per pochi nanosecondi ogni volta che uno qualsiasi degli ingressi o lo stato interno cambia. Se ciò causerebbe effetti negativi, utilizzare un tappo di bypass. Se ciò non causasse effetti negativi (ad esempio perché le uscite del chip verranno campionate solo molto tempo dopo che gli ingressi sono cambiati, e poiché i cambiamenti di ingresso sono sufficientemente distanti che il rumore di uscita non provocherebbe emissioni RF indesiderate), allora i cappucci di bypass possono probabilmente essere omessi. Si noti che in base a questa definizione quasi tutte le parti con qualsiasi tipo di aggancio avranno bisogno di un tappo di bypass; se lo stato dei pin di uscita di un dispositivo sarà sempre irrilevante per qualsiasi circuito a valle oppure sarà determinato in modo inequivocabile dagli ingressi, qualsiasi latch sarà irrilevante.

Cosa spinge la tua preoccupazione per gli immobili PCB? I cappucci da 0,1 uF e 1 uF sono fisicamente piccoli e di solito aggiungono solo piccole complicazioni nel routing.

Stai utilizzando dispositivi a montaggio superficiale? Prova ad aggiungere i cappucci sul lato posteriore del tabellone.

Stai facendo DIP con socket? Puoi ottenere prese con condensatori incorporati, in modo da poter progettare senza i cappucci e cambiare la presa se trovi che ne hai bisogno.