Necesito ayuda o tal vez una explicación sobre un problema en particular que estoy experimentando al trasladar un circuito pequeño y relativamente simple de una placa a un PCB. El circuito es para un proyecto escolar que se utiliza para recibir pulsos infrarrojos que llegan a una frecuencia de 4 Hz. El circuito se compone de unos 5 o 6 circuitos integrados lógicos, funciona perfectamente en una placa de pruebas. Sin embargo, tan pronto como transpuesto este circuito a un PCB ocurre un problema. He aislado mi problema a un solo IC que es un contador binario de 4 bits de 74LS93.
Decidí intentar reproducir el problema con la menor cantidad de componentes que pude y resultó bastante fácil. Simplemente instalé un 555 temporizador IC en una configuración astable para generar una onda cuadrada con una frecuencia de 4 Hz (para simular la entrada de señal) y alimenté la salida directamente a la entrada del contador:
Nuevamente, este circuito se comporta como se debe en una placa; el contador cuenta con cada flanco descendente de cada pulso que recibe de 0000 a 1111 y luego se restablece a 0000. Ahora, el problema cuando transpongo esta pequeña cantidad de circuitos a un PCB aparece en QA, el bit menos significativo, o más bien, El primer flip-flop del mostrador. Parece como si el contador contara los flancos ascendentes y descendentes.
La buena noticia es que puedo solucionar este problema agregando un límite de 100 nF entre VCC de mi contador y GND. Lo examiné con un osciloscopio en la imagen de abajo. A la izquierda de la línea central, puede ver el comportamiento del contador sin el límite y, a la derecha, el contador "fijo" con un límite entre VCC y GND. (El amarillo es la señal de entrada, el azul es QA. Por favor, no te preocupes por las fluctuaciones de entrada, ya que estaba alimentando con mi Arduino, lo mismo ocurre cuando uso una fuente de voltaje constante).
La mala noticia es que, cuando vuelvo a ensamblar el circuito en su totalidad en una PCB, el problema vuelve a aparecer. He intentado poner límites de desacoplamiento en todos los circuitos integrados, parece que ayuda, pero la salida es sistemáticamente ... bueno, impredecible. A veces cuenta como debería, pero la mayoría de las veces es aleatorio. Sé que las placas de pruebas pueden actuar como condensadores muy pequeños en algunos puntos, pero me cuesta entender y averiguar cuál es la fuente de mi problema aquí.
Sé que puede parecer algo básico, pero discúlpeme porque he mirado a mi alrededor y no estoy seguro de qué buscar, también soy un novato sobre la electrónica en general. Cualquier cosa ayudaría!