Bibliotecas de componentes basadas en archivos

Los componentes y la forma en que están conectados son lo que crea su producto electrónico único. Los componentes son los bloques básicos de construcción de ese producto. Entonces, ¿qué es exactamente un componente y dónde se almacena?

En el mundo real, los componentes son objetos tangibles y, por lo tanto, relativamente fáciles de identificar. Pero en el mundo virtual del diseño, los componentes deben abstraerse en una variedad de modelos que puedan utilizarse en los distintos dominios de diseño. Durante los procesos de captura e implementación del diseño, un componente se representa como un símbolo en el esquemático, como una huella en la PCB, como un modelo SPICE para simulación, como una descripción de integridad de señal para analizar la calidad de las señales y como un modelo tridimensional para la visualización 3D del componente y de la PCB. Un componente, con una representación diferente para cada dominio de diseño.

Cada dominio de diseño requiere un modelo especializado. Para la captura esquemática, el modelo se denomina símbolo. Como el entorno de diseño está construido en torno a la idea de que el diseño comienza con el esquemático, el símbolo esquemático se utiliza para vincular entre sí los distintos modelos.

Luego, los parámetros añaden el detalle adicional necesario para identificar el componente físico del mundo real, como la potencia, la tolerancia, los datos de compra, las referencias de la hoja de datos, etc.

El modelo de símbolo enlaza con los otros modelos para describir completamente ese componente en cada dominio. El modelo 3D en realidad se coloca dentro de la huella.

Modelos y bibliotecas de modelos

Cada tipo de modelo y componente debe almacenarse en un archivo de modelo o en una biblioteca. Algunos de ellos usan un formato de archivo estandarizado, como SPICE, mientras que otros usan un formato propietario, como el archivo de biblioteca esquemática, que se utiliza para almacenar símbolos esquemáticos o componentes.

Algunos tipos de modelos, como SPICE, se almacenan con un modelo por archivo; estos se denominan archivos de modelo. Otros, como las huellas de PCB, se almacenan en un archivo que acepta una o varias huellas. Estos se denominan bibliotecas de modelos.

Resumen de los tipos de modelos y bibliotecas

Dar soporte a la amplia gama de tareas de diseño realizadas a lo largo del proceso de desarrollo electrónico requiere numerosos tipos de modelos y formatos de biblioteca.

A continuación se muestra un resumen de cada tipo de modelo y biblioteca.

El componente

Un componente puede ir desde algo simple, como una resistencia de dos pines, hasta un conector grande con cientos y cientos de pines. Para ofrecer flexibilidad en cómo pueden organizarse los componentes en las hojas esquemáticas, el software incluye varias funciones útiles relacionadas con la visualización. 

¿Es un símbolo o un componente?

Una vez que ha enlazado modelos de otros dominios y añadido parámetros, el símbolo se convierte en un componente. Muchos diseñadores siguen refiriéndose a él como un símbolo cuando lo ven en el esquemático porque eso es lo que ven, pero a ese símbolo están asociados los modelos de otros dominios y los detalles paramétricos que lo definen como un componente. Este documento usa el término symbol para describir los objetos gráficos y pines que se colocan en el editor de bibliotecas esquemáticas. En todas las demás situaciones, se lo denomina component.

El símbolo se crea en el editor de bibliotecas esquemáticas. En cuanto se añade un enlace a modelos y se agregan parámetros, se convierte en un componente. El detalle del componente puede añadirse en el editor de bibliotecas esquemáticas o, si utiliza una biblioteca de tipo DbLink o DbLib, el detalle puede extraerse de una base de datos y añadirse al símbolo durante la colocación en el esquemático (más sobre esto más adelante). Como alternativa, el detalle puede añadirse después de que el símbolo se haya colocado en la hoja esquemática.

El símbolo

El símbolo se crea en el editor de bibliotecas esquemáticas. Se crea colocando objetos gráficos para construir la forma requerida y luego se añaden los pines. Son los pines los que aportan inteligencia eléctrica al componente. Son los que el software identifica como los puntos de conexión eléctrica y los que se mapean a los pads de la huella PCB.

 
Los símbolos pueden ir desde los pequeños y simples hasta componentes con un gran número de pines creados en varias partes.

Las bibliotecas basadas en archivos

Altium Designer admite varios tipos diferentes de bibliotecas basadas en archivos, descritos a continuación.

Modelos esquemáticos y PCB y bibliotecas de modelos

Main pages: Bibliotecas esquemáticas, Bibliotecas PCB

En los primeros tiempos de la automatización del diseño electrónico, había dos dominios de diseño: captura esquemática y diseño PCB. Los resultados de la captura esquemática eran un conjunto de hojas esquemáticas impresas y los resultados del diseño PCB eran los archivos de fabricación y ensamblaje de la PCB.

Para dar soporte a esto, el diseñador necesitaba poder crear y almacenar los símbolos esquemáticos, listos para colocarse en la hoja esquemática. Los detalles como el valor del componente, tensión, potencia, huella, etc., a menudo se añadían después de que el símbolo se colocaba desde la biblioteca de símbolos en la hoja esquemática.

En cuanto a las huellas, el enfoque de las capacidades de edición estaba en implementar el diseño como un conjunto de capas que contienen las formas necesarias para las herramientas fotográficas. Este enfoque orientado a la salida determinaba qué formas eran compatibles, hasta la fuente utilizada para el designador y otras cadenas de la serigrafía.

Estos símbolos y huellas simples se creaban y almacenaban en bibliotecas, teniendo ambos tipos inicialmente la extensión de archivo *.Lib. Una vez que Windows eliminó el límite de tres caracteres en las extensiones de archivo, estas se cambiaron a *.SchLib para símbolos esquemáticos y *.PcbLib para huellas. 

Las bibliotecas esquemáticas y PCB son contenedores de almacenamiento para modelos. 

La biblioteca integrada

Main page: Bibliotecas integradas

Con el tiempo, hubo un deseo creciente de poder separar el proceso de creación de componentes del proceso de diseño del producto. En lugar de añadir el detalle del componente después de que el símbolo se hubiera colocado en la hoja esquemática, los equipos de diseño querían definir completamente el componente en la biblioteca. También se estaban desarrollando otros dominios de diseño, como la simulación de circuitos, y por lo tanto también era necesario dar soporte a modelos para estos dominios. Como parte de la creación de componentes listos para usar, también es necesario poder verificar el mapeo entre símbolo y modelo, y luego entregar estos componentes en un único archivo de biblioteca listo para usar.

Para satisfacer estos requisitos, se desarrolló la biblioteca integrada (*.IntLib). La biblioteca integrada contiene todos los tipos de modelos en un solo archivo. El origen de una biblioteca integrada es un paquete de bibliotecas (*.LibPkg), que es un proyecto de diseño que reúne los símbolos de origen, las huellas y los modelos de simulación. Cuando se compila el proyecto del paquete de bibliotecas, se verifica la asignación de símbolo a modelo y se crea la Biblioteca Integrada. El uso de una IntLib significa que la biblioteca se convierte en algo desde lo que se colocan componentes listos para usar, lo que ofrece una buena solución para organizaciones medianas y grandes que desean separar la creación de componentes del diseño de productos.

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