Trabajar con hojas de componentes

Existe un fuerte incentivo para reutilizar secciones de circuitería de diseños existentes. El diseño ya ha sido probado, por lo que la ingeniería está completa, ahorra tiempo, puede ayudar a reducir el inventario de componentes y libera a su equipo de diseño para centrarse en el desarrollo de nuevos conceptos y productos.

Los diseñadores son personas ingeniosas: ya reutilizan diseños existentes todo el tiempo. Puede tratarse de un circuito probado que vuelven a capturar, o quizá copian y pegan desde un diseño existente, o vinculan una hoja esquemática existente a un diseño nuevo.

Las hojas de dispositivo simplifican el proceso de diseño al proporcionar bloques modulares y consistentes que pueden reutilizarse entre proyectos. Los símbolos de hoja de dispositivo se colocan y se referencian de forma similar a los componentes. Se conectan y funcionan de la misma manera que un símbolo de hoja que hace referencia a un documento esquemático estándar, pero no se añaden explícitamente a un proyecto.

Hojas de dispositivo

Las hojas de dispositivo son bloques desarrollados para reutilizarse en distintos diseños. Normalmente contienen circuitos predefinidos que resultan útiles en múltiples proyectos; por ejemplo, una fuente de alimentación.

Una hoja de dispositivo puede utilizarse en múltiples proyectos.

Una hoja de dispositivo se crea y almacena como un documento esquemático normal en una carpeta declarada de hojas de dispositivo. En lugar de añadirse como documento, se coloca y se referencia en un proyecto de manera similar a un componente. Las hojas de dispositivo se incluyen en la jerarquía del proyecto y pueden distinguirse de los documentos esquemáticos estándar por un icono de documento diferente en el panel Projects.

Las hojas de dispositivo suelen configurarse como de solo lectura de forma predeterminada. Esto da a todos los diseñadores del equipo la confianza de que están completas y listas para usarse, y también garantiza que nadie del equipo de diseño pueda modificarlas por error. Como están configuradas como de solo lectura, no se pueden cambiar los designadores de los componentes ni el número de la hoja esquemática.

La diferencia fundamental entre una hoja de dispositivo y una hoja esquemática normal es que el software dispone de funciones adicionales para gestionar la anotación de componentes y la numeración de hojas esquemáticas cuando el proyecto incluye hojas de dispositivo.

Habilitar la compatibilidad con hojas de dispositivo

1. Con el Explorador de archivos de Windows, cree una carpeta en una ubicación adecuada para guardar sus hojas de dispositivo. Si es necesario, puede crear una carpeta principal llamada Device Sheets con subcarpetas según las necesidades de su empresa, como Data Conversion, Power, etc.

2. La carpeta principal de hojas de dispositivo se declara en la página Data Management - Device Sheets del cuadro de diálogo Preferences, como se muestra a continuación. Habilite la opción Include Sub-folders si es necesario.

Crear una hoja de dispositivo

Una hoja de dispositivo puede ser cualquier hoja esquemática normal, incluso un esquema que contenga símbolos de hoja que hagan referencia a otras hojas esquemáticas. El hecho de que se coloque como una hoja de dispositivo desde la carpeta de hojas de dispositivo es lo que indica al software que esa hoja esquemática es una hoja de dispositivo, que deben aplicarse las opciones de control de hojas de dispositivo definidas en el cuadro de diálogo Preferences y que deben respetarse los comandos especiales de anotación y numeración de hojas.

Como se indicó anteriormente, las hojas de dispositivo suelen configurarse como de solo lectura. El desafío de trabajar con hojas de dispositivo no es proteger esa porción del diseño frente a modificaciones; es tratar con las tareas de finalización del diseño que se realizan cuando el diseño está completo, concretamente la numeración de hojas esquemáticas y la anotación de componentes.

Hay algunos pasos preparatorios que deben realizarse antes de copiar o mover un esquema a la carpeta de almacenamiento de hojas de dispositivo:

• Piense en la hoja de dispositivo como una pieza de trabajo terminada; asegúrese de que tenga aplicada la plantilla correcta, con las anotaciones corporativas requeridas y las cadenas especiales definidas.

• Utilizar un esquema de nombres sistemático para las hojas de dispositivo puede ayudar a ordenarlas en el cuadro de diálogo Select Device Sheet.

• Anote el esquema de la hoja de dispositivo (Tools » Annotation » Annotate Schematics) antes de colocarlo en la carpeta de hojas de dispositivo. Algunos diseñadores utilizan un esquema simple y plano de numeración de componentes, mientras que otros incluyen un sufijo que refleja la función de la circuitería. Cuando el diseño está completo, todas las hojas y componentes pueden volver a numerarse en todo el proyecto.

Usar una hoja de dispositivo en su proyecto

Una hoja de dispositivo se utiliza en un proyecto colocando el símbolo de hoja que la representa. Para ello:

1. Ejecute el comando Place » Device Sheet Symbol desde los menús principales, usando el comando Device Sheet Symbol () en el Active Bar, o haga clic con el botón derecho en el espacio de diseño y luego elija el comando Place » Device Sheet Symbol en el menú contextual.

2. Se abrirá el cuadro de diálogo Select Device Sheet. El árbol de la izquierda muestra la estructura de carpetas por debajo de la carpeta elegida en la página Data Management - Device Sheets del cuadro de diálogo Preferences. Todas las hojas esquemáticas detectadas en la carpeta seleccionada se enumerarán a la derecha, como se muestra a continuación. Introduzca los caracteres deseados en el campo Filter para filtrar las hojas de dispositivo de destino.

   Seleccione la carpeta correcta de hojas de dispositivo a la izquierda y, a continuación, la hoja de dispositivo requerida a la derecha.

   Haga clic en el botón Device Sheet Folders para acceder al  cuadro de diálogo Device Sheet Folders dialog. Este cuadro de diálogo enumera todas las carpetas de hojas de dispositivo existentes y le permite añadirlas, eliminarlas o reordenarlas.

3. Seleccione la hoja de dispositivo requerida y, a continuación, haga clic en OK. Volverá al editor esquemático con el símbolo de hoja de esa hoja de dispositivo flotando en el cursor.

4. Haga clic para colocar el símbolo de hoja en la ubicación deseada. Tenga en cuenta que el símbolo de hoja de dispositivo es diferente de un símbolo de hoja que hace referencia a una hoja esquemática normal y tiene esquinas redondeadas y un símbolo de reciclaje. Puede cambiar el tamaño del símbolo colocado y reubicar las entradas de hoja.

   
   Un símbolo de hoja de dispositivo colocado

5. Tenga en cuenta que se utiliza un icono de documento diferente para representar una hoja de dispositivo en comparación con una hoja esquemática normal.

   La hoja de dispositivo aparece en la jerarquía del proyecto con un icono especial de hoja de dispositivo.

Después de colocar un símbolo de hoja de dispositivo en un documento esquemático, actuará de la misma manera que un símbolo de hoja estándar, pero tendrá propiedades gráficas diferentes para distinguir que hace referencia a una hoja de dispositivo. Tenga en cuenta que la propiedad File Name  de una hoja de dispositivo no utiliza la extensión de archivo .SchDoc.

► Obtenga más información sobre Crear conectividad.

Propiedades de la hoja de dispositivo

Una hoja de dispositivo de solo lectura. Observe que la pestaña Editor en la parte inferior de la ventana de diseño tiene el sufijo (ReadOnly) para indicar que está viendo una hoja de dispositivo
que no puede editarse. También hay una opción para mostrar una marca de agua de solo lectura y una marca de agua de hoja de dispositivo (reciclaje).

Una vez que haya colocado un símbolo de hoja de dispositivo, abra la hoja de dispositivo para ver sus propiedades gráficas. La configuración predeterminada para las hojas de dispositivo es solo lectura, según se configura en la sección Options de la página Data Management - Device Sheets del cuadro de diálogo Preferences. Tenga en cuenta que la opción Read-Only es independiente de la visualización de la Read Only Watermark en toda la hoja. Compruebe la pestaña Editor en la parte inferior de la ventana de diseño para ver si una hoja está en estado ReadOnly (como se muestra arriba).

Editar una hoja de dispositivo

Puede editar hojas de dispositivo de una de estas dos formas: o bien desde los documentos esquemáticos de origen en las carpetas de hojas de dispositivo o directamente en su proyecto.

Editar una hoja de dispositivo desde la carpeta de hojas de dispositivo

Para editar hojas de dispositivo desde sus carpetas de hojas de dispositivo:

• Cierre todos los proyectos abiertos que hagan referencia a la hoja de dispositivo. No podrá abrir una hoja de dispositivo como esquema de origen si actualmente hay abierto un proyecto que haga referencia a ella.

• Utilice el comando File » Open para abrir la hoja de dispositivo desde su origen en la carpeta de hojas de dispositivo. La hoja se presentará como un esquema estándar, sin ninguna marca de agua.

• Realice las modificaciones necesarias, guarde los cambios y luego cierre la hoja de dispositivo.

Editar hojas de dispositivo directamente en su proyecto

Para editar hojas de dispositivo directamente en su proyecto:

• Haga clic en  en la parte superior derecha para abrir el cuadro de diálogo Preferences .

• Abra la página Data Management - Device Sheets.

• Desactive la casilla de verificación Make Device Sheets in Projects Read-Only y luego haga clic en OK.

Diseño jerárquico con hojas de dispositivo

Una hoja de dispositivo puede contener símbolos de hoja de dispositivo, aunque no puede ser la hoja superior de un proyecto debido a sus implicaciones jerárquicas. No hay limitaciones en la profundidad de la estructura jerárquica al usar hojas de dispositivo.

Para preparar hojas de dispositivo jerárquicas:

• Prepare y guarde todos los documentos esquemáticos secundarios relevantes como hojas de dispositivo en la carpeta de hojas de dispositivo.

• Coloque el símbolo de hoja de dispositivo en el esquema principal y guárdelo en la carpeta de hojas de dispositivo.

Este esquema es una hoja de dispositivo, y también tiene colocado un símbolo de hoja de dispositivo que hace referencia a una hoja de dispositivo secundaria.

Refactorización de su diseño con hojas de dispositivo

Main article: Refactorización del diseño

El proceso de diseño suele ser no estructurado y orgánico. El diseñador puede formular ideas para múltiples partes del diseño al mismo tiempo, capturando secciones a medida que sus ideas evolucionan. Eso significa que lo que comenzó como un conjunto de esquemas bien organizado y cuidadosamente distribuido puede volverse abarrotado y mal organizado. Aunque puede cortar, copiar y pegar para reorganizar el diseño esquemático, este no siempre es el mejor enfoque.

¿Por qué no cortar y copiar? A medida que se coloca cada componente, se le asigna un identificador único, y este identificador se restablece automáticamente cada vez que un componente se corta, copia y pega. Esta gestión de UID se realiza para asegurar que solo haya una instancia de cada UID usada en el diseño, ya que es el campo clave que vincula el componente esquemático con el componente PCB. El enfoque de cortar/copiar/pegar está bien si el diseño no se ha transferido al editor de PCB, pero si ya se ha transferido, entonces es mejor usar las herramientas de refactorización.

Mover un subcircuito a otra hoja

La forma más sencilla de mover una sección del circuito de una hoja a otra es seleccionarla y luego ejecutar el comando Edit » Refactor » Move Selected Subcircuit to Different Sheet desde los menús principales (también disponible mediante el menú contextual cuando hay una selección). Se abrirá el cuadro de diálogo Choose Destination Document. Cuando seleccione la hoja de destino y luego haga clic en OK, esa hoja aparecerá con el subcircuito flotando en el cursor, listo para su colocación.

Usando el comando Move Selected Subcircuit to Different Sheet, una sección seleccionada del circuito puede moverse fácilmente a una hoja diferente del proyecto.

Los comandos de refactorización admiten:

• Convertir un esquema existente en una hoja de dispositivo.

• Convertir una hoja de dispositivo en una hoja esquemática normal.

• Mover una sección del circuito a otra hoja.

• Convertir una parte en un símbolo de hoja.

► Obtenga más información sobre Refactorización del diseño.

Anotación de los componentes y de las hojas

Para garantizar la integridad del circuito usado en una hoja de dispositivo, no debe editarse durante el uso normal del diseño. Eso significa que las asignaciones del número de hoja y del designador no deben modificarse en la hoja. Entonces, ¿cómo se numeran todas las hojas del proyecto y se anotan todos los componentes?

Estas tareas se gestionan mediante dos comandos: las hojas se numeran usando el comando Annotate Compiled Sheets, y los componentes se anotan usando el comando Board Level Annotation. Las asignaciones de número de hoja y designador se almacenan en un archivo separado, <ProjectName>*.annotation. 

Anotación de hojas de dispositivo compiladas

Main article: Numeración de las hojas

Como complemento de la función de anotación a nivel de placa, el comando Tools » Annotation » Annotate Compiled Sheets se usa para numerar de forma única las hojas de dispositivo sin modificar los esquemas fuente. Al igual que con las anotaciones de componentes, los números de hoja se almacenan en el archivo <ProjectName>*.annotation.

Notas sobre la numeración de hojas:

• Las hojas pueden numerarse según el orden en que aparecen en el panel Projects. Este orden puede cambiarse en el panel Projects usando arrastrar y soltar. Guarde el proyecto después de cambiar el orden para que el archivo del proyecto refleje el orden más reciente cuando se use un cuadro de diálogo de anotación. Tenga en cuenta que el cambio de orden mediante arrastrar y soltar no es compatible con hojas de dispositivo.

• Numere las hojas que no sean hojas de dispositivo usando Tools » Annotation » Number Schematic Sheets. Presione F1 en el cuadro de diálogo para obtener más información sobre las opciones y los controles.

• Numere todas las hojas, incluidas las hojas de dispositivo, usando Tools » Annotation » Annotate Compiled Sheets.

• Los cuadros de diálogo de 'anotación' admiten la introducción directa de valores, lo que a veces puede ser más eficiente.

• Muchos de los cuadros de diálogo de 'anotación' tienen botones de doble propósito, como el botón Annotate Sheet (mostrado arriba):

  • Haga clic en la flecha hacia abajo del botón para revelar las opciones de numeración; configúrelas según sea necesario

  • Luego haga clic en el botón propiamente dicho para numerar de acuerdo con las opciones recién seleccionadas.

   

► Obtenga más información sobre Anotación de hojas compiladas.

Anotación de componentes

Para permitir que los designadores de componentes se asignen de forma única en todo el proyecto, el software incluye una función llamada Board Level Annotation. Este comando no edita las hojas esquemáticas fuente. En su lugar, almacena información de asignación, asignando cada designador esquemático lógico a un designador físico de PCB tal como aparecerá en la PCB. Estas asignaciones de designadores se almacenan en un archivo de proyecto llamado <ProjectName>*.annotation. Hay una amplia gama de opciones de anotación disponibles en el cuadro de diálogo Board Level Annotate.

Board Level Annotation permite volver a anotar el diseño terminado, asignando un designador físico único a cada componente.

Notas sobre el trabajo con Board Level Annotation (usando la imagen de arriba como referencia):

• Todos los componentes esquemáticos deben tener asignado un designador antes de ejecutar el comando Board Level Annotate mediante el comando Tools » Annotation » Annotate Schematics. Esto garantiza que los datos fuente del esquema, incluidas las opciones de empaquetado para componentes de múltiples partes, estén disponibles como entrada para el proceso de Board Level Annotation. Tenga en cuenta que los componentes en hojas de dispositivo ya deberían haber sido anotados cuando la hoja de dispositivo se abrió para edición como archivo fuente. 

• Board Level Annotation se realiza ejecutando el comando Tools » Annotation » Board Level Annotate.

• En la imagen de arriba, la pestaña esquemática Editor está activa. Esta pestaña siempre muestra los designadores lógicos en tamaño estándar con los designadores físicos (PCB) asignados mostrados en superíndice. La pestaña compilada del esquema (U_CVE en este ejemplo) es lo contrario; muestra los designadores físicos en tamaño estándar, con los designadores lógicos mostrados en superíndice. Este comportamiento se configura en la página Schematic - Compiler del cuadro de diálogo Preferences, como se muestra a continuación.

• El comportamiento predeterminado es mostrar los designadores físicos en el editor de PCB. Esto puede cambiarse en el panel Properties en el modo Board como se muestra a continuación (se muestra cuando no hay nada seleccionado en el espacio de diseño de PCB).

► Obtenga más información sobre Board Level Annotation.

Solución de problemas

Si abre un proyecto que contiene hojas de dispositivo y su ubicación no ha sido declarada, verá el siguiente cuadro de diálogo con una lista de las hojas de dispositivo que no se pueden encontrar.

Si hace clic en Yes, se abrirá la sección de carpetas de hojas de dispositivo de la página Data Management - Device Sheets del cuadro de diálogo Preferences. Es posible que la opción Include Sub-Folders no se haya habilitado. De lo contrario, agregue la nueva ruta si las hojas de dispositivo usadas en el proyecto se almacenan en una ubicación diferente.