Leur rôle principal est de rendre la source d'alimentation la plus parfaite possible : un court-circuit pour tout signal qui "bouge".
Obligatoirement, par voie de conséquence, si l'alim est un court-circuit pour les signaux variables, le bruit sera éliminé.
Il faut voir plus loin que la fréquence apparente des signaux.
Une horloge carrée se décompose en une somme de sinusoïdes allant théoriquement jusqu'à l'infini et pratiquement jusqu'à 10 à 20 fois la fréquence fondamentale.
Pour toutes ces fréquences, l'alimentation doit être un court-circuit si on veut que les signaux rectangulaires ne soient pas une patate.
Un régulateur linéaire ou la partie régulation d'un convertisseur, est un asservissement qui fait que la résistance interne de la régulation est très faible : quelques milliohms.
L'asservissement filtre le bruit, mais l'asservissement a une bande passante au-delà de laquelle il ne peut plus réguler, c'est là que les condensateurs de découplages entrent en jeu.
Notez que l'on emploie le terme "découplage" et non pas "filtrage".
Les gros condensateurs ne se mettent pas seulement en sortie d'alim et ne servent pas uniquement de réservoir.
→ Ils se mettent là où ils sont nécessaires.
Les fils de liaisons d'alimentation ont une résistance et une inductance assez faibles, mais bien réelle.
Cette résistance et cette inductance provoquent une impédance qui se met en série avec l'alimentation et qui détériore sa fonction court-circuit.
En général l'inductance n'est gênante que pour les fréquences élevées, c'est pourquoi on place un condensateur de 100 nF de technologie HF (céramique) au raz de l'utilisation (pour éviter de remettre de l'inductance en série).
Attention, chaque cas est particulier, il ne peut pas y avoir de règle universelle.
C'est plus rare, mais s'il y a des grandes longueurs de fl d'alimentation, même aux fréquences basses, l'inductance et de la résistance en série sur le circuit d'alimentation ne seront plus négligeables.
Il ne faut pas alors s'interdire de placer aussi un condensateur tantale de 100 µF à raz de l'utilisation.
J'insiste :
il faut que l'alimentation soit équivalente à un court-circuit pour tous les signaux "qui bougent".
il faut minimiser au maximum les longueurs entre un condensateur de découplage et le circuit qu'il doit découpler (longueur sur le Vcc et sur le Gnd).
Dernier conseil :
Si tu fais un circuit imprimé abandonne définitivement les composants résistances et condensateurs à piquer.
Passes au CMS, les 0805 sont très faciles à souder, les 0603 sont encore mieux mais moins évidents à souder.
Les composants CMS ont de bien meilleures performances que les antiquités à piquer.