La razón por la que se colocan condensadores entre las patillas de alimentación del circuito integrado y el retorno de corriente (masa) suele ser para filtrar el ruido que se produce cuando los impulsos de corriente son absorbidos por el circuito integrado (perdón si estoy diciendo algo obvio). Esto es sobre todo una consideración con circuitos integrados digitales, no tanto con digamos amplificadores lineales. Los circuitos digitales CMOS, por ejemplo, generalmente sólo consumen corriente cuando conmutan. Por lo tanto, la corriente de alimentación tiende a ir en pulsos. Estos impulsos de corriente crean ruido de tensión a medida que fluyen a través de la resistencia de interconexión finita entre la fuente de alimentación y el circuito integrado. Además, la fuente de alimentación (o batería) generalmente tendrá una resistencia de salida finita que tendrá una caída de tensión a través de ella cuando se extrae corriente de la fuente de alimentación. Y como muchos circuitos suelen compartir una fuente de alimentación, todo el mundo ve este ruido, lo que no es bueno para los circuitos sensibles.
Sin embargo, con un condensador de filtro (desacoplamiento) "local" colocado justo en la patilla de alimentación del circuito integrado, la mayor parte del impulso de corriente saldrá del condensador local y no tendrá que venir de la fuente de alimentación. Y como el pulso es breve, la carga total extraída del condensador será lo suficientemente pequeña como para que la tensión del condensador caiga sólo un poco, por lo que no se necesitará mucha corriente de la fuente para cargarlo de nuevo en cada ciclo de conmutación. La ventaja: el ruido en el carril de alimentación se reduce considerablemente.
Como han sugerido otros, la frecuencia de reloj no es tanto el problema. El problema es la amplitud de los picos de corriente. Cuantos más transistores conmuten, más corriente se consumirá. Y como los transistores conmutan muy rápido, los pulsos de corriente serán muy breves (esto es más o menos lo que se quiere decir cuando se habla de velocidad de flanco o slew rate). Podríamos imaginarnos una situación en la que muchos transistores conmutasen de forma sincronizada a 10 Hz y generasen picos de corriente gigantescos. Así que, efectivamente, la frecuencia de reloj desempeña un papel importante, pero no es el único.
El desacoplamiento es sobre todo un problema con los circuitos integrados digitales, pero en general también es conveniente utilizar cápsulas de desacoplamiento en los raíles de, por ejemplo, un amplificador óptico, ya que ayudará a filtrar el ruido producido por otros circuitos.
Actualizado: en general, la regla general sería poner un 0,1uF en cada pin de alimentación. No debería ocupar demasiado espacio. Incluso si la corriente RMS es baja, la corriente pulsada podría ser mayor. Pero si tienes un sistema robusto al ruido (todo digital, pocos componentes, baja potencia, baja corriente), puede que no importe mucho...
