File-based Component Libraries

Created: 六月 06, 2023 | Updated: 六月 06, 2023

用于管理设计元件数据的更好且更先进的解决方案，是将元件托管在并从互联的 Workspace中进行调用。Workspace 为元件数据提供安全且高完整性的存储，并额外具备生命周期管理以及最新的供应链信息等优势。

► 阅读更多关于 Workspace Library 的内容。

元件以及它们之间的连接方式，构成了你独特的电子产品。元件是该产品的基本构建块。那么，元件究竟是什么，又存储在哪里？

在现实世界中，元件是有形的物体，因此相对容易识别。但在虚拟的设计世界里，元件必须被抽象为一系列模型，以便在不同的设计领域中使用。在设计捕获与实现过程中，一个元件会在原理图中以符号表示，在 PCB 上以封装表示，在仿真中以 SPICE 模型表示，以信号完整性描述来分析信号质量，并以三维模型用于元件与 PCB 的 3D 可视化。一个元件，在每个设计领域都有不同的表示形式。

每个设计领域都需要专用模型。对于原理图捕获，该模型称为符号。由于设计环境的理念是“设计从原理图开始”，原理图符号被用来将各类模型关联在一起。

随后通过参数补充识别现实世界物理元件所需的更多细节，例如功率、容差、采购信息、数据手册引用等。

符号模型会链接到其他模型，从而在各个领域中完整描述该元件。3D 模型实际上是放置在封装之中的。

模型与模型库

每种模型类型和元件都需要存储在模型文件或库中。其中一些使用标准化文件格式（如 SPICE），而另一些使用专有格式（如用于存储原理图符号或元件的原理图库文件）。

某些模型类型（如 SPICE）采用“一文件一模型”的方式存储，称为模型文件。另一些（如 PCB 封装）存储在可包含一个或多个封装的文件中，称为模型库。

模型与库类型汇总

要支持电子开发流程中广泛的设计任务，需要多种模型类型与库格式。

下面汇总了各类模型与库类型。

设计领域	模型或库类型	文件扩展名	说明
Schematic capture	符号	`*.SchLib`	Altium 原理图符号；可以仅包含符号本身，也可以链接其他模型并添加参数，以定义一个完整元件。
PCB design	封装	`*.PcbLib`	定义元件在 PCB 上的安装与连接点的封装/焊盘图形；既可存储制造相关元素（焊盘、丝印、阻焊等），也可包含可选的已装配元件 3D 表示。
3D PCB design	3D 实体	`*.PcbLib`	Altium 设计对象；在封装上放置一个或多个 3D 实体，以在 `*.PcbLib` 文件中构建元件的 3D 模型。
	STEP	`.STEP`, `.STP`	标准 STEP 格式 3D 模型；可导入到 PCB 3D 实体对象中，并放置到 `*.PcbLib` 文件的封装上。
	Parasolid 3D^©	`.X_T`, `.X_B`	Parasolid 格式 3D 模型（ASCII 或二进制）；可导入到 PCB 3D 实体对象中，并放置到 `*.PcbLib` 文件的封装上。
	SOLIDWORKS 3D^©	`*.SldPrt`	SOLIDWORKS 格式 3D 模型；可导入到 PCB 3D 实体对象中，并放置到 `*.PcbLib` 文件的封装上。
Circuit simulation	SPICE3f5 / XSpice / PSpice 模型	`*.mdl`	SPICE 3f5 模型文件；使用 SPICE 语法描述元件的行为。
	SPICE3f5 / XSpice / PSpice 模型	*.ckt	SPICE 子电路文件；SPICE 格式网表，详细描述用于建模元件行为的电路。
	SimCode 模型	`.txt` + `.mdl`	ASCII 数字 SimCode 模型文件/库，以及将数字模型映射到符号所需的中间模型链接（MDL）文件；用于混合信号电路仿真中的数字元件建模。
	SimCode 模型	`.scb` + `.mdl`	已编译的数字 SimCode 模型文件/库，以及将数字模型映射到符号所需的中间模型链接（MDL）文件；用于混合信号电路仿真中的数字元件建模。
Signal Integrity analysis	IBIS 模型	`*.ibis`	输入/输出缓冲器信息规范文件；一种行为模型，用于描述输入或输出引脚的电气特性。
Component creation	Altium Integrated Library	`*.IntLib`	编译库；在其中存储所有类型的模型。IntLib 是 LibPkg 项目的编译输出。
Component creation	Altium database linked library	`*.DbLink`	数据库链接接口文件；使用存储在 SchLib 元件中的参数化数据，通过查询外部 ODBC 数据源来匹配合适记录（例如料号，或电阻值、功率与封装）。DbLink 中映射字段的数据会在放置元件时被检索并添加到元件中。
Component creation	Altium database library	`*.SVNDbLib`	带版本控制的 DbLib——通过接口连接到 SVN 仓库，对原理图与 PCB 模型进行版本控制。

从电子产品设计者的角度来看，元件创建中最重要的方面之一，是将该元件链接到它所代表的现实世界元件。对于基于文件的库元件，一个建议的方法是通过“Linking to Supplier Data”功能，从设计元件直接链接到元件供应商。请参阅 Linking to Supply Chain Data for Database and File-based Component Libraries 页面了解更多。

元件

元件可以简单到两引脚电阻，也可以复杂到拥有成百上千引脚的大型连接器。为了在原理图页上更灵活地组织元件，软件提供了多项与显示相关的实用功能。

它是符号还是元件？

一旦你链接了其他领域模型并添加了参数，符号就成为元件。许多设计人员在原理图上看到它时仍会称其为符号，因为他们看到的就是符号；但附着在该符号上的，是其他领域模型与参数化细节，这些共同将其定义为元件。本文使用术语 symbol 来描述在原理图库编辑器中放置的图形对象与引脚。在其他所有情况下，则称其为 component。

符号在原理图库编辑器中创建。一旦你添加模型链接并添加参数，它就成为元件。元件细节可以在原理图库编辑器中添加；或者如果你使用 DbLink 或 DbLib 类型库，这些细节也可以从数据库中提取，并在原理图放置时添加到符号中（后文会进一步介绍）。另外，也可以在符号放置到原理图页之后再添加这些细节。

符号

符号在原理图库编辑器中创建。通过放置图形对象构建所需外形，然后添加引脚。正是引脚为元件带来电气智能：软件将其识别为电气连接点，并将其映射到 PCB 封装上的焊盘。

符号可以从小而简单到高引脚数元件（可由多个分部件组成）。

请参阅文章：

Creating the Schematic Symbol ，了解符号创建流程的详细信息。
Creating the PCB Footprint ，了解如何创建封装的更多信息。

基于文件的库

Altium Designer 支持多种不同类型的基于文件的库，说明如下。

原理图与 PCB 模型及模型库

Main pages: 原理图库, PCB 库

在电子设计自动化的早期，只有两个设计领域：原理图捕获与 PCB 布局。原理图捕获的输出是一组打印的原理图页，而 PCB 布局的输出则是 PCB 制造与装配文件。

为此，设计人员需要能够创建并存储原理图符号，以便随时放置到原理图页上。诸如元件数值、电压、功率、封装等细节，通常是在从符号库将符号放置到原理图页之后再添加。

至于封装，编辑能力的重点在于将设计实现为一组图层，这些图层包含光绘所需的形状。这种以输出为导向的重点决定了所支持的形状细节，甚至包括位号与其他丝印字符串所使用的字体。

这些简单的符号与封装被创建并存储在库中，最初两者的文件扩展名都是 *.Lib。当 Windows 放宽了对扩展名三字符长度的限制后，原理图符号改为 *.SchLib，封装改为 *.PcbLib。

原理图库与 PCB 库是用于存储模型的容器。

集成库

Main page: 集成库

随着时间推移，人们越来越希望将元件创建过程与产品设计过程分离。设计团队希望在库中就把元件完整定义好，而不是在符号放置到原理图页之后再补充元件细节。与此同时，电路仿真等其他设计领域也在发展，因此也需要支持这些领域的模型。作为创建可直接使用元件的一部分，你还需要能够验证符号与模型之间的映射关系，然后将这些元件交付为一个单一、可直接使用的库文件。

为满足这些要求，开发了集成库（*.IntLib）。集成库在单个文件中包含所有类型的模型。集成库的源文件是库包（*.LibPkg），它是一个设计工程项目，用于将源原理图符号、封装（footprint）和仿真模型汇集在一起。当库包工程被编译时，会验证符号到模型的映射并创建集成库。使用 IntLib 意味着库变成了一个可直接放置即用型元器件的来源，这为希望将元器件创建与产品设计分离的中大型组织提供了一个良好的解决方案。

术语表

元器件	元器件是放置在电路板上的物理器件，例如集成电路或电阻。在这些元器件中，可能包含单个器件，或将一组器件封装在一起。
3D 实体	3D 实体是一个多边形形状的对象，可添加到封装中的任何已启用机械层上。它可用于在水平与垂直平面上定义元器件的物理尺寸与形状，从而实现更可控的元器件间隙检查以及更好的 3D 可视化。3D 实体对象还可作为导入模型在元器件封装中的占位符，或作为不安装在 PCB 上的自由悬浮对象，例如外壳和装配体。
位号	位号是用于在 PCB 中区分不同元器件的唯一标识符。它们可以是字母、数字或两者的组合。焊盘也有唯一的位号，对应元器件的引脚编号。
封装	封装定义（或建模）元器件安装到 PCB 上所需的空间。元器件的封装模型存储在 PCB 库中。封装可包含用于连接器件引脚的焊盘，以及在丝印（overlay）层上由线段和/或圆弧段构成的封装外形轮廓。也可包含器件安装特征。PCB 库中的封装没有位号或注释。它们在放置到 PCB 图纸上并分配位号与注释后，才成为元器件。
库	原理图库是一组元器件，其各个部件存储在单独的图纸中。PCB 库包含元器件封装。每种库类型都有各自的编辑器。集成库将原理图库与其相关模型组合在一起，且不能通过库编辑器直接编辑。
对象	对象是指可放置在库编辑器设计空间中的任何单个条目。
焊盘	焊盘通常用于在封装中创建元器件引脚的连接焊盘。
部件	部件是由一组图形对象组成，用于表示多器件元器件中的一个部分。部件存储在原理图元器件库中元器件内部的独立图纸中。
引脚	元器件引脚赋予元器件电气属性，并定义元器件上的连接点。

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