¿Puede filtrar el ruido de la fuente de alimentación utilizando un condensador con una frecuencia resonante que coincida con la frecuencia del ruido?

En el ejemplo particular que tienes frente a ti, si...

a) la fuente de alimentación tiene un ruido de banda estrecha de 61 MHz y
b) su condensador tiene un SRF de 61 MHz

entonces sí, ese condensador en derivación proporcionaría una buena reducción en el voltaje de ruido, y probablemente lo mejor que obtendría por un solo componente barato

Sin embargo, la SRF de los capacitores, y con ella la frecuencia de muesca, no está bien controlada. Como depende de un parámetro residual, la inductancia, puede cambiar. Como ese parámetro es malo, los fabricantes están tratando de mejorarlo todo el tiempo y pueden mejorarlo entre lotes. Diferentes fabricantes pueden lograr una inductancia diferente en partes que se ven iguales. Esto significa que SRF no es consistente en diferentes fuentes, ni siquiera confiable para una fuente.

El uso de un filtro de muesca para mejorar una fuente de alimentación solo funciona si hay una sola frecuencia de ruido, y eso es consistente entre todos los ejemplos. Si es banda ancha, o se mueve con el tiempo, o entre suministros, entonces una muesca de frecuencia fija no es buena.

Un solo componente de derivación tendrá solo una cierta profundidad de atenuación. Si necesita más, deberá construir un filtro más grande de todos modos.

Lo que hay que hacer es diseñar y construir un filtro de paso bajo a partir de varios componentes. Elíjalos con SRF muy por encima de la frecuencia más alta de interés, de modo que si (cuando) esos SRF cambian, no afecten significativamente el rendimiento del filtro. Diseñe el filtro para que tenga una banda de parada que cubra todas las posibles frecuencias problemáticas, con una banda de parada lo suficientemente profunda para mantenerla limpia en la carga.

Funcionaría en teoría...

Sin embargo, en la práctica, el SRF depende de la inductancia y la capacitancia, como sin duda sabrá.

X7R y dieléctricos similares tienen variaciones YUGE en capacitancia. Incluso C0G tendrá varios % de tolerancia.

La inductancia depende del montaje, las vías, las trazas, el grosor de la placa de circuito impreso y también cambiará si la tapa se suelda 100 % recta o un poco torcida... Puede estimar la inductancia observando el diseño, pero habrá un gran margen de error (como 20% por lo menos).

Entonces, en la práctica, el SRF de la tapa montada variará entre los PCB en su lote, nunca aterrizará exactamente donde lo desea.

Si su línea de alimentación suena, significa que el desacoplamiento fue mal diseñado, debe verificarlo con un analizador de red (o simularlo con modelos adecuados). Lo más probable es que haya 2 tapas, o 2 grupos de tapas del mismo valor, que no tienen suficiente ESR y, por lo tanto, crean un tanque LC no amortiguado con su inductancia de montaje. Una de las tapas puede estar oculta dentro de un chip/MOSFET/diodo/lo que sea, o puede ser su capacitancia entre planos. El timbre también puede ser causado por un controlador de E/S fuerte que conduce rastros o cables que suenan, y luego el chip extrae esta corriente de timbre del suministro. Podría ser un opamp que se vuelve inestable e inyecta ruido en el suministro. El timbre también podría ser un artefacto de cómo sondeas el riel de alimentación. Un montón de posibles causas... que necesita reducir.

Si necesita ayuda con eso, siéntase libre de publicar otra pregunta con diseño, esquemas, seguimientos de alcance, etc.

Modele esto en Spice. En particular, compare un capacitor de 0.1uF y 1uF, ambos en el mismo paquete (digamos 0603).

Encontrará que el capacitor de 1uF tiene un SRF que es aproximadamente ~3.16 (sqrt(10)) veces menor, porque la inductancia es (aproximadamente) la misma para diferentes capacitores en el mismo paquete.

Sin embargo, también encontrará que el capacitor de 1uF todavía tiene la misma o menor ESR en la SRF del capacitor más pequeño (así como una ESR mucho más baja en frecuencias más bajas). No hay nada especial acerca de la resonancia aquí: tiene un capacitor pequeño y uno grande, ambos en serie con la misma inductancia efectiva que limita su rendimiento de alta frecuencia aproximadamente en la misma medida.

Entonces, no, no gana nada "sintonizando" un condensador con el ruido. Simplemente elija el paquete más pequeño que pueda y el valor más grande disponible en ese paquete, sujeto a consideraciones de costo/fabricación/clasificación de voltaje. (Y recuerde mirar también la reducción de polarización de CC, ¡eso puede ser enorme cuando se acerca al voltaje máximo!)

Las esquinas de lo que está disponible, como 4.7uF en tamaño 0201, probablemente no sea lo que desea la mayor parte del tiempo, y tampoco lo es 220uF en 1206; ambos son piezas especiales.

Sin embargo, básicamente no hay ninguna situación en la que un 1uF en 0603 funcione peor en el bypass que un 0.1uF en 0603, siempre que ambos cumplan con sus especificaciones de voltaje. Solo elegiría el 0.1uF para los ahorros de costos (menores), o para guardar un elemento de línea en la lista de materiales.