回路図シンボルの作成

回路図シンボルには通常、コンポーネントの機能を反映できる図形 と、1つ以上のピンが含まれます。コンポーネントをどのように表現するか、つまり シンボルの見た目やコンポーネントのピン配置は、設計者に委ねられます。これは、組織の要件および採用する設計標準に準拠するように行う必要があります。1つのコンポーネントシンボルで物理コンポーネント全体を表すこともできますし、コンポーネントを複数のサブパートで定義し、各サブパートが物理コンポーネント内の何らかの論理エンティティを表すようにすることもできます(例:4回路ANDゲート部品における各ANDゲート、またはリレーにおけるコイルと接点セット)。この種のコンポーネントは、マルチパートコンポーネントとも呼ばれます。

新しい回路図シンボルの作成

回路図シンボルは、接続されたWorkspace内で直接作成できます。

  1. メインメニューから File » New » Library を選択し、開いた New Library ダイアログで、ダイアログの Workspace 領域から Create Library Content » Symbol を選択します。

    New Library ダイアログを使用して新しいWorkspace Symbolを作成
    New Library ダイアログを使用して新しいWorkspace Symbolを作成

  2. 開いた Create New Item ダイアログで必要な情報を入力し、 Open for editing after creation オプションが有効になっていることを確認して、 OK をクリックします。Workspace Symbol が作成され、一時的な回路図シンボルエディタが開き、 .SchLib ドキュメントがアクティブドキュメントとして表示されます。このドキュメントには、Item-Revisionに従って <Item><Revision>.SchLib の形式で名前が付けられます(例:SYM-001-0001-1.SchLib)。このドキュメントを使用して、シンボルを以下の説明のとおり定義します。

    Workspace Symbolの初期リビジョンを編集している例。回路図シンボルを定義するためのドキュメントが、一時的な回路図シンボルエディタによって提供されます。
    Workspace Symbolの初期リビジョンを編集している例。回路図シンボルを定義するためのドキュメントが、一時的な回路図シンボルエディタによって提供されます。

  3. シンボルの定義が完了したら、 Projects パネル内のシンボルのエントリ右側にある Save to Server コントロールを使用して、Workspaceに保存します。 Edit Revision ダイアログが表示され、必要に応じてName、Descriptionの変更やリリースノートの追加を行えます。保存後、ドキュメントとエディタは閉じられます。

保存済みのWorkspace Symbolは、Component Editorの Single Component Editing mode または Batch Component Editing modeでコンポーネントを定義する際に使用できます。

Workspace Symbolsは、Components パネルを使用して参照できます。パネル上部の  ボタンをクリックして Models を選択し、モデルの表示を有効にしてから、 Symbols カテゴリを選択します。

Workspace Symbolを編集するには、Components パネル内のそのエントリを右クリックし、Edit コマンドを選択します。再び一時エディタが開き、シンボルが編集用に開かれます。必要な変更を行った後、ドキュメントをWorkspace Symbolの次のリビジョンとして保存します。

編集したシンボルをWorkspaceに保存する際、シンボルの現在のライフサイクル状態を保持できます。これは、再保存時()に表示される Create Revision ダイアログで使用可能な Preserve lifecycle state (not recommended) オプションによって制御されます。このオプションを有効にすると、新しいシンボルリビジョンは自動的に前のリビジョンのライフサイクル状態に設定されます。この機能は、 Allow to skip lifecycle state change for new revisions の運用権限が割り当てられているユーザーが利用できます(Workspaceのグローバル操作権限の設定について詳しく参照)。

Workspace Componentで使用されているWorkspace Symbolは、Component Editorの Single Component Editing mode または Batch Component Editing modeでそのWorkspace Componentを編集する際に、直接その場で更新することもできます。
  • 設計者の観点では、Workspace Componentは、そのコンポーネントをすべての設計ドメインにわたって表現するために必要なすべての情報を、単一のエンティティにまとめたものです。そのため、この点ではコンテナ、つまりすべてのドメインモデルとパラメトリック情報を格納する「バケット」と考えることができます。各種ドメインでの表現という観点では、Workspace Component自体がWorkspaceドメインモデルそのものを含むのではなく、それらのモデルへのリンクを保持します。これらのリンクは、コンポーネント定義時に指定されます。
  • 回路図シンボルは、既存の旧世代のコンポーネントライブラリ(SchLib、PcbLib、IntLib、DbLib、SVNDbLib)をインポートする一環として、Workspace内に作成することもできます。このプロセスのインターフェースである Library Importer は、最初に選択したライブラリをWorkspaceにインポートするための直感的なフローを提供します。 Library Importerの詳細を参照してください。
  • 新しいWorkspace Symbolは、Component Editor in its Single Component Editing mode でWorkspace Componentを定義する際にも作成できます。
  • シンボルは、file-based schematic symbol library の一部として作成することもできます。

回路図シンボルの定義

回路図シンボルは、コンポーネント本体を表す描画オブジェクトと、実際のコンポーネント上の物理ピンを表すピンを配置して作成します。回路図シンボルは、Altium Designerの回路図シンボルエディタで作成します。

シンボル作成に関する注意事項:

  • ライブラリエディタに配置したオブジェクトは、配置した順に重ねられます。ピンがコンポーネント本体の背後に隠れてしまう場合は、表示順を変更するために Edit » Move コマンドを使用してください。

  • ピンの一端だけが電気的接続点です。この端はホットスポットと呼ばれます。ホットスポット(ピンを保持する側の端)がコンポーネント本体から離れるようにしてください。詳細は Pin object を参照してください。

  • 回路図ライブラリエディタでは、デフォルトのデジグネータや説明など、現在アクティブなシンボルのプロパティは、何も選択されていないときに表示される Properties パネルの Symbol モードで編集します。コンポーネントシンボルの一部として配置されたプリミティブをダブルクリックすると、Properties パネルには親コンポーネントではなく、そのプリミティブのプロパティが表示されます。

  • シンボルエディタシート上にデジグネータとコメントを表示するための オプション(Show Comment/Designator)は、Properties パネルの Library Options モードで現在のライブラリに対して有効/無効を切り替えます。Tools » Document Options コマンドを選択して、Properties パネルをこのモードで表示します。

  • フォントは、各オブジェクトを配置する際に個別に設定することもできますし、Preferences ダイアログの Schematic - Defaults page で各該当オブジェクトを編集して、新規オブジェクト用の好みのフォントを設定することもできます。

  • Schematic Symbol Generation Tool を使用すると、ピン数の多いコンポーネントをすばやく作成できます。このツールは、右クリックメニューからスプレッドシート経由でピン詳細をインポートすることもサポートしています。

  • 複数のピンは、SCHLIB List パネルの右クリックメニューにある Smart Grid コマンドを使用して、スプレッドシートから現在のシンボルにインポートできます。 – 詳細はこちら

Workspace Symbolを作成する際は、シンボルのグラフィックスのみを定義すればよい点に注意してください。つまり、回路図編集ドメインにおける上位レベルのコンポーネント表現です。これは、旧来のファイルベースのコンポーネント管理手法で使用される「回路図コンポーネント」のように、他のモデルやパラメータをその回路図コンポーネントの一部として定義するものではありません。コンポーネントに必要なのは、シンボルのグラフィカルな表現だけです。他のドメインモデルやパラメータへのリンクは、コンポーネント自身の定義の一部として含まれます。

コンポーネントシンボルの作成を始める前に、まずは好みのデフォルト設定を構成しておくことをお勧めします。すべての回路図設計オブジェクト(ライブラリおよびシートの両方)のデフォルトは、Schematic - Defaults ページの Preferences ダイアログで設定します。Preferences dialog page が開いているときに、各オプションの詳細情報を表示するには F1 を押してください。

設計スペースの準備

コンポーネントシンボルは、必ずシート原点(シート中央)付近に描画してください。必要に応じて、Edit » Jump » Origin を選択してシート原点を設計ウィンドウの中央へ移動します(ショートカット J, O)。カーソルが原点上にあることを確認するには、画面左下のステータスバーを確認してください。Altium が提供するコンポーネントは、この点を中心として作成されており、シート中央を通る十字カーソルで示されます。コンポーネントは常にこの原点付近に作成する必要があります。

回路図上にコンポーネントを配置すると、そのコンポーネントはライブラリシンボルのシート原点によって「保持」されます。シンボル作成時によく使われる方法は、コンポーネントのピン1のホットスポットをシート原点に配置することです。これにより、ライブラリから回路図シートへ配置する際、そのピンによって保持されるようになります。これは必須ではありません(シンボルのピンやボディオブジェクトはシート上の任意の場所に配置できます)が、原点から離れた位置にシンボルオブジェクトを配置すると、ライブラリから回路図シートへ配置する際に、コンポーネントはその分だけカーソルから離れた位置に表示されます。

回路図および回路図ライブラリのグリッドのデフォルト単位はインペリアルです。Altium のすべてのコンポーネントはこのインペリアルグリッド上で設計されているため、メートル法のシートグリッドへ切り替える判断が与える影響を理解しておくことが重要です。異なるグリッドで作成されたコンポーネントへ正しく配線することが難しくなるためです。なお、A3 などのメートル系シートサイズでもインペリアルグリッドは使用できるため、メートル系サイズのシートで作業する際にメートル法グリッドへ変更する必要はありません。現在のシートの単位は、Library Options モードの Properties panel の General region にある General タブで定義します(この Properties panel のモードへアクセスするには、メインメニューから Tools » Document Options コマンドを使用します)。

現在のシートの単位を設定するには、 Library Options mode の Properties panel にある General region を使用します。
現在のシートの単位を設定するには、 Library Options mode の Properties panel にある General region を使用します。

新規シート(回路図およびライブラリ)の単位は、Preferences ダイアログの Schematic – General ページで定義します。

必要に応じて、Properties panel の Show Comment/Designator オプションを有効にすると、ライブラリドキュメント内の現在のコンポーネントについて Comment/Designator 文字列を表示できます。

オブジェクトは現在のスナップグリッド上に配置されます。現在のグリッドは、設計スペース下部のステータスバー左端に表示されます。

Snap Grid および Visible Grid も、Library Options mode の Properties panel で設定できます。グリッドを変更するたびに Properties panel を開く代わりに、G を押してスナップグリッドを利用可能な設定間で切り替えることができます。利用可能な設定は、Preferences ダイアログの Schematic – Grids ページで編集できます。

通常、オブジェクトやピンは 100 mil または 50 mil のグリッド上に配置し、文字列のみ 10 mil グリッド上に配置する必要があります。テキスト文字列の位置決めを補助するため、文字列を移動中に Ctrl を押すと、一時的に最も細かいグリッド設定(デフォルトは 10 mil)へ切り替わります。 

Properties パネル

アクティブなドキュメントが回路図ライブラリドキュメント(*.SchLib)の場合、メインメニューから Tools » Document Options コマンドを選択します。すると Properties panel に Library Options が表示されます。以下の折りたたみ可能なセクションには、使用可能なオプションおよびコントロールに関する情報が含まれています。

設計オブジェクトを選択すると、そのオブジェクトタイプ固有のオプションがパネルに表示されます。次の表は、ライブラリ設計スペース内に配置可能なオブジェクトタイプを示しています。リンクをクリックすると、そのオブジェクトのプロパティページにアクセスできます。

Arc Ellipse
Graphic IEEE Symbol
Pin Polygon
Polyline Rectangle
Round Rectangle Text Frame
Text String Bezier

回路図シンボルボディの作成

必要な設計スペースオプションを設定したら、次のステップはコンポーネントのグラフィカル表現を取り込むことです。つまり、回路図シート上に配置されたときにそのコンポーネントを表すシンボルグラフィックスを作成します。従うべきグラフィカルな回路図シンボルの標準を決めておくことが重要です。これにより、シンボルグラフィックス設計時の正式なテンプレートが提供され、一貫性のある設計を確実に実現できます。Altium の設計手法は IEEE 315 標準に従っており、最も一般的な回路要素を網羅するだけでなく、半導体要素をどのように組み合わせてさまざまなシリコンデバイスタイプを記号化できるかも明確に定義しています。

シンボルのボディは、Place menu、Utilities bar、または Active Bar を使用して、回路図ライブラリエディタの設計スペースにグラフィカル設計オブジェクトを配置することで作成します。配置した回路図シンボルをダブルクリックすると、Properties panel が開き、各図形をさらに定義できます。

Altium Designer には、以下に示すように、rectangle、polygon、ellipse、round rectangle など、さまざまな閉じたシンボル形状が含まれています。 

            

線種の図形には、arc、line/polyline、bezier、elliptical arc があります。line/polyline には矢印の先端および末端を含めることができます。ダブルクリックして Properties panel を開くと、先端と末端を定義できます。 

 

シンボルへのピンの追加

コンポーネントに電気的特性を与え、信号の入出力先となる接続点を定義するのはコンポーネントピンです。実際の物理コンポーネント上の各ピンを表すために、1 本ずつピンを配置します。

現在回路図ライブラリドキュメントの設計スペースに表示されているコンポーネントには、次のいずれかの方法でピンを追加できます。いずれの場合も、ピンは電気端子側で保持された状態でカーソルに追従して表示されます。必要に応じてピンを回転または反転し、クリックして配置します。

  • Place » Pin コマンドを使用します(またはショートカット P, P)。

  • Active Bar ボタンをクリックします。

  • Utilities toolbar の設計オブジェクトドロップダウンにある  ボタンをクリックします。

  • Component Pin Editor ダイアログを使用する方法 – 設計スペースでオブジェクトが選択されていない場合、Properties panel を使用してシンボルのプロパティを編集できます。これには、ピンの編集、追加、削除も含まれます。このパネルからは Component Pin Editor ダイアログにもアクセスできます。開くには、Properties panel の Pins tab にある ボタンをクリックします。 このダイアログでは、シンボルに関連付けられた任意のピンの特定プロパティを、1 か所で便利に変更できます。ピンプロパティの編集手段を提供するだけでなく、新しいピンの追加や既存ピンの削除も可能です。

Component Pin Editor ダイアログにアクセスして、作成したシンボルのすべてのピンを管理します。Component Pin Editor ダイアログにアクセスして、作成したシンボルのすべてのピンを管理します。

マルチパートコンポーネント の場合、選択したパートに関連するピンが Component Pin Editor ダイアログでハイライト表示されます。他のパートのすべてのピンはグレー表示されます。
Component Pin Editor ダイアログは、配置済みコンポーネント(またはその一部)に対して、Schematic Editor からアクセスすることもできます。

ピンプロパティの設定

Tab を押して Component panel の Properties mode を開き、配置前にピンプロパティを編集します。数値は、後続のピン配置時に自動インクリメントされます。自動インクリメントの動作は、Preferences dialog の Schematic – General ページにある Auto-Increment During Placement 設定で構成します。自動デクリメントするには負の値を使用します。

 
 
 
 
 

Preferences dialog の Schematic - General ページを使用して、自動インクリメント動作を定義します。
Preferences dialog の Schematic - General ページを使用して、自動インクリメント動作を定義します。  配置中、またはピンを移動するたびに、ピンは電気的端部(ピンのホットエンドとも呼ばれます)で保持されます。電気的端部がコンポーネント本体から離れるようにピンを配置する必要があります。移動中のピンを回転するには、スペースバーを押します。

ピンは、電圧レギュレータのタブなど、コンポーネント上の電気機械的ポイントを表すために配置することもできます。

ピンには、名前やデジグネータなどの複数のプロパティがあります。シンボルのピンを PCB フットプリントのパッドに対応付けるために使用されるのは、ピンのデジグネータです。ピンの Designator Name がピン端からどの距離に表示されるかのデフォルト値は、Schematic および Schematic Library エディタ全体に適用されるシステム設定です。Preferences ダイアログの Schematic – General ページで Pin Margin を設定します。

Name の個別設定は、Component Pin Editor ダイアログで構成できます。

ピンには Electrical Type があり、これは Altium の電気ルールチェックシステムによってピン間接続が有効かどうかを検証するために使用されます。このオプションは Component Pin Editor ダイアログで、そのコンポーネントピンの電気的タイプに合わせて設定します。デフォルトの Pin Length は、選択したスナップグリッド(通常は 100 mil または 50 mil)に適している必要があります。デフォルト長は 30 で、一般的な長さは 20 または 30 です。

Symbols Component Pin Editor ダイアログでは、ピンからの電気的情報を表すために、Pin のさまざまな位置に追加できます。

Pasting Array

標準の切り取り、コピー、貼り付けコマンド に加えて、コンポーネントシンボルの作成時には、メインメニューの Edit » Paste Array コマンドを使用して、現在のクリップボードの内容を現在のドキュメント上に縦方向または横方向のオブジェクト配列として配置することもできます。これは、作成中のコンポーネントシンボルに複数のピンを含める必要がある場合に特に便利です。

コマンドを起動すると、Setup Paste Array ダイアログが表示されます。

Setup Paste Array ダイアログ
Setup Paste Array ダイアログ

必要に応じて各種オプションを設定し、OK をクリックします。

間隔には正または負の値を入力して、横方向の配置では配列をそれぞれ右または左に、縦方向の配置ではそれぞれ上または下に貼り付けるかを決定します。

配列を挿入するドキュメント上の開始位置を選択するよう求められます。カーソルを目的の位置に移動し、クリックするか Enter を押します。配列は選択した開始位置に貼り付けられます。

Adding IEEE Symbols

論理機能またはデバイスを表現するために、回路図シンボルでは IEEE シンボルを使用できます。これらのシンボルにより、ユーザーは内部特性に関する特別な知識がなくても、これらの機能またはデバイスの論理特性を理解できます。

配置可能な IEEE シンボルを以下の画像に示します。

シンボルプロパティの定義

シンボルのデジグネータや説明などのシンボルプロパティは、Properties パネルの Symbol  モードで編集します。

  • Designator - 必要なデジグネータ接頭辞を入力し、その後に ? を続けます。接頭辞は文字のみで構成することを推奨します。

  • Name および Description - これらの文字列は、シンボル検索を実行する際に役立ちます。

  • Type は、このシンボルがどの種類のコンポーネントを表すかを定義します。会社のロゴ (Graphical) やヒートシンク (Mechanical) などの非標準コンポーネントは、回路図シンボルとして作成し、プロジェクトに配置できます。

コンポーネントタイプ

設計環境では、完成した PCB に実装されるコンポーネントとは限らない設計エンティティを作成する必要がある場合もあります。たとえば、基板に接続される外部モジュールがあり、設計を分かりやすくするためにコンポーネントとして描画して回路図に含めたい一方で、その基板の BOM には含めたくない場合があります。あるいは、ヒートシンクや取り付けネジのような機械部品は BOM に含める必要があるものの、回路図には含めたくない場合もあります。

これらの状況は、コンポーネントの Type を設定することで管理します。先ほどの例では、コンポーネントタイプを Graphical に設定できます。もう 1 つの特別なコンポーネントクラスとして、テストポイントがあります。このコンポーネントは回路図と PCB の両方で必要です。設計同期時にチェックされるべきですが、BOM には不要です。この場合、コンポーネントの Type Standard (No BOM) に設定されます。

非標準タイプのコンポーネントについては、Type  を適切に設定してください。
非標準タイプのコンポーネントについては、Type を適切に設定してください。

また、コンポーネントを BOM に含めるかどうかの判定に使用されるだけでなく、Type フィールドは、コンポーネント同期中にそのコンポーネントをどのように管理するかを決定するためにも使用されます。StandardNet TieJumper の各 Type はすべて完全同期されます。つまり、コンポーネントは回路図から PCB に渡され、ネット接続性がチェックされます。Mechanical および Graphical Type では、コンポーネントは回路図から PCB に渡されません。これらのタイプのいずれかを持つコンポーネントが PCB 上に手動で配置され、対応する Type オプションが選択されている場合は、コンポーネントレベルの同期は実行されますが、ネットレベルの接続性チェックは実行されません。

各種 Type オプションの詳細については、Properties パネルの Component mode を参照してください。

コンポーネントを複数パートに分割する

場合によっては、コンポーネントを複数のシンボルに分割した方が適切であり、それぞれを Part と呼びます。例としては、8 個の独立した抵抗を含み、それぞれを他と独立して使用できる抵抗ネットワーク、リレーのコイルと接点群、あるいはコネクタの各ピンなどがあります。たとえば、配線を 1 つのコネクタシンボルにまとめて引き回すのではなく、シート全体にコネクタピンを配置したい場合です。別の例として、74F08SJX の 4 回路 2 入力 AND ゲートがあります。このデバイスには独立した 2 入力 AND ゲートが 4 つあります。コンポーネントを 4 つのゲートすべてを示す 1 つのシンボルとして描くこともできますが、各ゲートを互いに独立して回路図上の任意の場所に配置できる 4 つの別個のゲートとして描いた方が有用です。

これらのコンポーネントは multi-part components と呼ばれます。各パートは回路図ライブラリエディタで個別に作図され、それに応じてピンが追加されます。下の図は、同じ抵抗ネットワークを単一パートとして描いた場合と、4 つの個別パートとして描いた場合を示しています。

同じ抵抗ネットワークが、左側では単一パートとして、右側では 4 つの個別パートとして示されています。
同じ抵抗ネットワークが、左側では単一パートとして、右側では 4 つの個別パートとして示されています。

マルチパートコンポーネントを扱う際の注意:

  • 回路図シンボルエディタでは、メインメニューの Tools » New Part コマンドを使用して、現在のコンポーネントに別のパートを追加します。あるいは、Active Bar ボタンをクリックするか、デザインスペースで右クリックしてコンテキストメニューから Tools » New Part を選択します。新しいパートがコンポーネントに追加され、そのパート用の空白シートが開かれてデザインウィンドウでアクティブになります。このシートを使用して、そのパートのグラフィカル表現を構成するプリミティブを追加します。
  • 下図のように、SCH Library パネルを使用してマルチパートコンポーネント内のパート間を移動します。

    また、デザインスペースの右クリックメニューにある Tools » Next Part および Tools » Previous Part コマンドを使用して、次または前のパートを表示することもできます。

  • 現在のドキュメントで開いているマルチパートコンポーネントからアクティブなパートを削除するには、メインメニューから Tools » Remove Part を選択するか、右クリックしてコンテキストメニューから Tools » Remove Part を選択します。SCH Library パネルから直接マルチパートコンポーネントのパートを削除することもできます。

    削除したコンポーネントのパートは、Undo コマンドを使用しても復元できません。
  • コンポーネントの各パートにわずかな違いしかない場合は、パート間で内容をコピー&ペーストし、新しいパートではたとえばピン情報だけを更新できます。
  • 回路図シンボルエディタでは、1 つのコンポーネントに対して無制限の数のパートを使用でき、各パートはコンポーネントレベルの Alternate Display Mode feature を使用することで異なるグラフィカル表現をサポートできます。また、定義された Normal モードと Alternate モードを使用することで、1 つのコンポーネントだけで、マルチパートコンポーネントを単一シンボル(全パート)または複数シンボル(各パート)として表現できます。詳細はこちら
  • マルチパートコンポーネントのデジグネータには、各パートを識別するための接尾辞が含まれます。接尾辞は英字または数字にでき、Preferences ダイアログの Schematic - General page にある Alpha Numeric Suffix 領域で設定します。このオプションはソフトウェアのインストール環境設定である点に注意してください。ライブラリや回路図ファイルには保存されないため、設計ファイルと一緒に移動することはありません。
  • マルチパートコンポーネントは同種と見なされます。つまり、設計アノテーション時にはすべてのパートが等価であり、アノテーション処理中に入れ替えられる可能性があります。たとえば、回路図シート上での相対位置によっては、リレーコイルがリレー接点セットと入れ替えられることがあります。配置済みコンポーネント内の特定のパートを固定するには、下図のように Properties パネルで Lock Icon を有効にします。

  • 回路図のアノテーション中、マルチパート・コンポーネント内の各パートは、Annotate dialog で設定された Matching Options に従って、1つのコンポーネントを完成させるようにまとめてパックされます(下図参照)。左側で有効になっているチェックボックスは、パート同士をまとめてパック可能にするために一致していなければならないコンポーネント・プロパティを決定します。たとえばフィルタ設計におけるオペアンプのペアのように、特定のパートが同じ物理コンポーネント内に一緒に入るように制御したいが、手動で割り当ててロックしたくない場合は、そのコンポーネントに追加パラメータを加え、どのパートを一緒にパックするかを定義する値を入力します。下の上側の画像は、Annotate ダイアログの一致オプションを示しています。有効なパラメータはマルチパート・コンポーネントの一致判定に使用され、ResPack パラメータは Properties panel(下側の画像)で追加されており、抵抗をパッケージへまとめる動作を制御します(パートが同じパラメータ値を持つ場合、同じ物理コンポーネントにまとめてパッケージ化できます)。Strictly オプションに注意してください。このオプションが有効な場合、パートは一緒にパックされるために must このパラメータを含んでいる必要があります。異なる種類のマルチパート・コンポーネントのパッケージ化を制御している場合、このオプションには注意が必要です。Strictly is enabled の場合、それらすべてにそのパラメータが含まれていなければなりません。

  • PCB のパート・スワップは、各パートがマルチパート・コンポーネントとして定義されているコンポーネントに対してのみ実行できます。詳細は Pin Pair and Part Swapping ドキュメントを参照してください。
  • 電源ピンを定義するには、そのコンポーネント用に追加のパートを作成し、そのパート上に VCC ピンと GND ピンを配置できます。再アノテーション時にどのゲートともスワップされないようにするため、Properties panel の  option を有効にすることを忘れないでください。

表示モード – 同一コンポーネントの複数の表現

このソフトウェアは、同一コンポーネントに対する異なる表示表現をサポートしています。これらの表現には、DeMorgan 表現や IEEE 表現のように、コンポーネントの異なるグラフィカル表現を含めることができます。あるいは、たとえば顧客によっては抵抗を長方形で描くことを好み、別の顧客は波線を好む場合もあります。

これらの各表現は表示 Mode と呼ばれます。パートに代替ビューが追加されている場合、回路図シンボル・エディタでは、メインメニューの Tools » Mode サブメニューおよび Mode toolbar の Mode ドロップダウンから代替モードを選択することで、編集用に表示されます。アクティブなコンポーネントの現在のグラフィカル表現は、メインメニュー内のその項目の横、または Mode toolbar の Mode ドロップダウン・リスト内で有効な「チェック」アイコンによって示されます。ただし、メニューおよびツールバーに表示される代替グラフィカル・モードは最初の 20 個のみである点に注意してください。

メインメニューまたはツールバーのドロップダウンから通常モードまたは代替モードを選択することに加え、メインメニューの Tools » Mode » Previous および Tools » Mode » Next コマンド(Mode toolbar 上の および ボタン)を使用して、アクティブなコンポーネントの前/次のモードを表示することもできます。

2 つの表示モードで作成された抵抗。ライブラリ・エディタには、モードの追加/削除や切り替えに使用できる Mode ツールバーが含まれています。
2 つの表示モードで作成された抵抗。ライブラリ・エディタには、モードの追加/削除や切り替えに使用できる Mode ツールバーが含まれています。

代替ビューモードを追加するには、回路図シンボル・エディタのデザインウィンドウにコンポーネント・パートを表示した状態で、Tools » Mode » Add を選択するか、Mode toolbar の  ボタンをクリックします。すると、Alternate N 表示用の空白シートが表示されます(N は 1-255 の範囲内で次に使用可能な番号です)。通常は、Normal mode で作成したパートをコピーし、新しい Alternate mode に貼り付けます。Edit » CopyEdit » Paste を使用して、Normal mode を Alternate mode.  にコピー&ペーストします。これにより正しいピンのセットが得られ、必要に応じてグラフィカル要素を変更し、ピンの位置を調整できます。

現在の代替モードの名前を変更するには、メインメニューから Tools » Mode » Rename command を選択するか、Mode toolbar の Rename  をクリックします。コマンドを起動すると、Rename Alternate Representation dialog が表示されます。選択したシンボルの新しい名前を入力し、OK をクリックします。すると、この代替モードはメインメニューおよび Mode toolbar で定義した名前で表示されるようになります。

アクティブなコンポーネントの現在のグラフィカル表現(モード)を削除するには、メインメニューから Tools » Mode » Remove command を選択するか、Mode toolbar の ボタンをクリックします。コンポーネントに存在する任意のグラフィカル表現(Normal および Alternate)を削除できます。コンポーネントに 1 つ以上の代替表現があり、Normal 表現を削除した場合、最初の代替表現(Alternate 1)が Normal 表現になります。その他のすべての代替表現は、それに応じて番号が振り直されます。コンポーネントに代替表現がなく、Normal 表現を削除した場合、確認ダイアログがライブラリからそのコンポーネントを削除するかどうかの確認を求めます。Yes  をクリックすると、実際にそのコンポーネントはライブラリから削除されます。

必要なモードは、ライブラリから回路図シートへコンポーネントを配置する際に、Properties panel の Graphical 領域にある Mode セレクタを使用して選択します。デフォルトの配置モードは、ライブラリが最後に保存されたときにライブラリ・エディタで表示されていたモードです。

各モードには同じピンのセットが含まれていなければなりません。そうでない場合、プロジェクト検証時に警告が生成されます。これは、そのコンポーネントに関連付けられた各フットプリントに対して定義できる pin-to-pad mappings のセットが 1 つだけだからです。ピンは各モードで同じ位置にある必要はありません。

代替モードを持つマルチパート・コンポーネントの使用

Altium Designer は、定義された Normal モードと Alternate モードを使用して、1 つのコンポーネントだけでマルチパート・コンポーネントを単一シンボル(すべてのサブパート)または複数シンボル(各サブパートごとに 1 つ)として表現することをサポートしています。たとえば、デュアル・オペアンプ・コンポーネントは、ある表示モードでは 2 つのシンボルで、別の表示モードでは 1 つのシンボルで表現できます(下図参照)。この場合、2 番目のパートは単一シンボル表示モードではプリミティブを持ちません。

回路図シンボル・エディタでは、プリミティブを持たないパートは、SCH Library panel に表示されるシンボル・パートのリストにおいて、プリミティブを持つすべてのパートの下に一覧表示される必要があります。

コンポーネント・レポートの生成

Component Report には、アクティブなシンボルに関する情報が一覧表示されます。

  1. Reports » Component を選択します(ショートカット R, C)。
  2. <LibraryName>.cmp というタイトルのレポートがアクティブなドキュメントとして開きます。このファイルには、コンポーネント名と、そのコンポーネントに含まれるパート数が記載されます。各パートについて、各グラフィカル表現(Normal および任意の Alternate)ごとのピン詳細が示されます。

  3. 回路図エディタのデザインスペースに戻るには、レポートを閉じてください。

ジャンパ・コンポーネントのサポート

ジャンパは、ワイヤ・リンクとも呼ばれ、配線を Jumper コンポーネントに置き換えることを可能にします。これは片面基板の設計を成功させるうえで重要な要素となることがよくあります。Altium Designer は、Jumper という特別なコンポーネント・タイプを通じてジャンパ・コンポーネントの使用をサポートしています。

Jumper フットプリントを PCB 上に直接配置して開始することもできますが、推奨されるワークフローは回路図から始める方法です。詳細は Working with Jumper Components ページを参照してください。

回路図シンボル生成ツールの使用

コンポーネントの複雑さが増すにつれて、コンポーネント・ライブラリ・シンボルとそのピン・データを作成する作業はますます手間のかかるものになっています。たとえば、現在の大規模 BGA デバイスでは数百本のピンを配置して設定する必要があり、実用的なコンポーネント・シンボルを作成するには多大な時間と労力が必要になることが少なくありません。

コンポーネント・シンボル作成に伴う負荷を軽減するため、Altium Designer には、シンボル・ウィザード・インターフェースとピン・エディタ・ダイアログに基づく高度な回路図シンボル生成ツールが用意されています。これには、自動シンボル・グラフィック生成、グリッド・ピン・テーブル、スマートなデータ貼り付け機能が含まれます。

Altium Designer で回路図シンボル生成ツールの機能を利用するには、Schematic symbol generation tool ソフトウェア拡張機能がインストールされている必要があります。 この拡張機能はデフォルトで Altium Designer とともにインストールされます。 手動でインストールまたは削除することもできます。

拡張機能の管理の詳細については、Extending Your Installation ページ(Altium Designer Develop, Altium Designer Agile, Altium Designer)を参照してください。

シンボルの作成

回路図シンボル生成ツールは、回路図ライブラリ・エディタでメインメニューから Tools » Symbol Wizard コマンドを選択することで利用できます。また、Component Editor in its Single Component Editing mode を使用して Workspace コンポーネントを作成する際に、シンボル・モデルの下にあるボタンのドロップダウン・アイコンをクリックし、メニューから Wizard を選択することでもアクセスできます。

ツールを使用して新しいコンポーネントシンボルを作成するには、まずアクティブなライブラリドキュメントに新しいコンポーネントを追加します。新しいシンボルは、その後ツールのインターフェースである Symbol Wizard ダイアログから作成できます。このダイアログはコマンドの起動時に開きます。 このダイアログを使用して、必要に応じてコンポーネントシンボルを対話的に定義します。これには、ピン数、ピンのレイアウト、ピンデータが含まれます。

  • Number of Pins - 手動で入力するか、上下矢印を使用して目的のピン数を増減します。
  • Layout Style - ピン位置が自動的に割り当てられる、あらかじめ定義されたパターンのセットから選択します。ドロップダウンを使用して希望の配置を選択してください。右側の Preview  画像と、Side 列のデータがそれに応じて更新されます。選択肢は次のとおりです。
    • Dual in-line
    • Quad side 
    • Connector zig-zag 
    • Connector 
    • Single in-line 
    • Manual
      Manual 構成は、ピン位置が自動的には割り当てられないことを示します。標準スタイル(Quad side、 Connector zig-zag、および Single in-line)のピン配置が編集されると、レイアウトスタイルはこの設定に戻ります。

Grid

  • Position – シンボルピンの参照位置インデックスです。このデータは編集できません。
  • Group – ピンの集合グループを定義するために手動で入力する文字列です。
  • Display Name – コンポーネントピンの表示名属性文字列です。

    スラッシュを含むピン名は代替ピン名として認識され、生成されたシンボルのピンプロパティに追加されます。各ピン機能の区切り文字としてスラッシュ文字を使用することはハードコードされているため、ピン名にスラッシュを含めたいが、それによってカスタムピン名を作成したくない場合(例: I/O)、シンボル作成後に Properties パネルの Pin mode を使用して、これらの余分なピン名を削除できます。 
  • Designator – ピンのデジグネーター属性文字列です。これはデフォルトでピン Position  と自動的に一致します。
  • Electrical Type – フィールド内のドロップダウンを使用して、ピンの電気的タイプを選択します。選択肢には Input、 I/O、 Output、 Open Collector、 Passive、 HiZ、 Open Emitter、および Power.
  • Description – ピンの説明文字列属性が含まれます。
  • Side – フィールド内のドロップダウンを使用して、シンボルの位置を選択します。Left、 Bottom、 Right、および Top から選択します。この領域が変更されると、Layout style 設定は Manual に変わります。
列見出しをクリックすると、その列でグリッドデータを並べ替えます。もう一度クリックすると、昇順と降順が切り替わります。

テーブル内では、標準的なコピー&ペースト操作を使用して、あるセルグループから別のセルグループへデータを入力できます。たとえば、列内の3つのセルを選択してデータをコピーし(right-click – Copy)、次に貼り付け先の3つのセルを選択してデータを貼り付けます(right-click – Paste)。 同じ手法で、スプレッドシート、テキスト、PDFファイルなどの外部ソースからデータ選択範囲をコピーすることもできます。

Grid セルは、単一または複数を対象に手動で編集できます。標準的な Ctrl+click および Shift+click の手法を使用してください。ドロップダウンメニューを備えた列で複数セルを編集するには、目的のセル範囲を選択し、選択したセルのいずれかで新しいメニュー項目を選びます。

右クリックメニュー

  • Move Up - 選択したデータを1行上へ移動します。
  • Move Down - 選択したデータを1行下へ移動します。
  • Copy - 選択したデータをクリップボードにコピーします。
  • Paste - 直前にクリップボードへコピーされたデータを、カーソル位置に貼り付けます。
  • Smart Paste - Pin Data Smart Paste ダイアログを開き、外部ソースデータの複数列をグリッド内の対応する列へコピーします。ダイアログを使用して列データと区切り文字を設定し、Paste をクリックします。Smart Paste の詳細をご覧ください。
  • Clear - ピンデータを削除します。

Preview

この領域にはシンボルグラフィックのプレビューが表示され、現在の設定とピンデータが動的に反映されます。スライダーバーまたは - および + を使用して、グラフィックを拡大/縮小します。

追加コントロール

  • Continue editing after placement - チェックすると、コンポーネント配置後もダイアログはアクティブなままになり(さらに編集可能)、そのまま使用できます。
  • Place - 完成したシンボルとピンデータを配置します。選択肢は次のとおりです。
    • Place Symbol
    • Place New Symbol
    • Place New Part

ピンデータの貼り付け

テーブル内のピンデータは複数セルに対して共通の値へ編集できますが、このダイアログの Paste および Smart Paste 機能を使うと、外部ソースから大量の異なるデータを取り込んで、すべてのセルデータを入力する高度な方法が利用できます。

テーブル内では、標準的なコピー&ペースト操作を使用して、あるセルグループから別のセルグループへデータを入力できます。たとえば、列内の3つのセルを選択してデータをコピーし(右クリック - Copy)、次に貼り付け先の3つのセルを選択して貼り付けます(右クリック - Paste)。

同じ手法で、スプレッドシート、テキストファイル、PDFファイルなどの外部ソースからデータ選択範囲をコピー&ペーストすることもできます。

外部スプレッドシートからコピーしたデータを Pin data テーブルに貼り付けた例。外部スプレッドシートからコピーしたデータを Pin data テーブルに貼り付けた例。

Smart Paste

標準的なコピー&ペースト操作に加えて、Smart Paste では、自動列マッピング方式を使用して、外部ソースから複数列のデータを入力できます。

ソースデータの複数列を Pin data テーブル内の対応する列へコピーするには、テーブル内で右クリックし、コンテキストメニューから Smart Paste コマンドを選択します。これにより Pin Data Smart Paste ダイアログが開き、ソースデータが読み込まれます。さまざまなデータ区切り文字が用意されており、ソースデータで使用されている区切り文字に合わせて選択できます。

 Pin Data Smart Paste ダイアログ
Pin Data Smart Paste ダイアログ

シンボル配置

設定とピンデータを必要に応じて構成したら、シンボルをアクティブなライブラリコンポーネントのデザインスペースに配置できます。配置は単一コンポーネントとして、またはマルチパートコンポーネントの1セクションとして行うことができ、それぞれ Place ボタンに関連付けられたダイアログのコンテキストメニューから利用できる各コマンドを使用します。Continue editing after placement オプションが有効な場合、コンポーネント/パートの配置後も Symbol Wizard ダイアログはアクティブなままになり(さらに編集可能)、そのまま使用できる点に注意してください。

回路図ライブラリ内の既存コンポーネントに対して Symbol Wizard ダイアログを開くと、すべての設定とピンデータが表示され、さらに変更できる状態になります。新しいライブラリコンポーネントに対して使用した場合のみ、このダイアログはデフォルト状態で表示されます。

Smart Grid Insert Tool による回路図シンボル作成の高速化

Smart Grid Insert パネルで使用できる SCHLIB List ツールを使うと、現在のクリップボードデータを Altium Designer オブジェクトプロパティにマッピングできます。これらのツールにより回路図シンボル作成プロセスが大幅に簡素化され、わずかな手順で、スプレッドシート、PDF、ASCIIファイルなどの外部データからコンポーネントのピンを直接作成できます。

List panels の詳細をご覧ください。

ソースのピンデータをそのまま Altium Designer にコピーすることもできますが、最適な結果を得るために少し準備作業を行うことをお勧めします。その作業にはスプレッドシートが最適です。通常、必要な手順は数ステップで、次のようなものがあります。

  • 列同士のマッピングを容易にするためにヘッダー行を追加する。列名を完全に同じにする必要はありません。Altium Designer は正しいマッピングを自動的にかなり正確に推定します。

  • Object Kind 列を追加して、Altium Designer にピンタイプのオブジェクトを作成する必要があることを認識させる。

  • Type 列を追加して、各ピンの電気的タイプを指定する。

  • X および Y のピン位置を含める。スプレッドシートにはセルへ値を入力するための優れた機能があります。たとえば Microsoft Excel でセル範囲を右クリックしてドラッグ選択すると、必要な数値系列を指定できるため、回路図ライブラリ内でピンを等間隔に配置するのが簡単になります。

FPGA のようなピン数が多く、規則的に区分されたコンポーネントは、Altium Designer でマルチパート・コンポーネントとして実装するのに適しています。最も簡単な方法は、まず Altium Designer のコンポーネントの最初のパートにすべてのピンを作成し、その後、ピンのブロックを切り取り・貼り付けして他のパートへ移すことです。

ピンを整然とした、パート作成向けのグループにするには、スプレッドシート上で各パートのピンの間に 2 行ほど空行を入れておくとよいでしょう。これにより、座標値をどこでリスタートする必要があるかを簡単に確認できるだけでなく、大きな選択範囲に対して X、Y 値を自動追加した後、空行内の不要な X、Y 値を削除することもできます。こうすることで、削除した位置にはピンが作成されず、パートごとのグループがきれいに間隔を空けて配置されます。

スプレッドシートのツールを使って、ピンに適切な X 座標と Y 座標を追加します。
スプレッドシートのツールを使って、ピンに適切な X 座標と Y 座標を追加します。

スプレッドシート内で必要なセルを選択してコピーします。選択範囲に不要な列が含まれていても問題ありません。Smart Grid ツールはそれらを無視できます。

Altium Designer で、SCHLIB List パネル内を右クリックし、メニューから Smart Grid Insert を選択して Smart Grid Insert ダイアログを開きます。ソースデータにヘッダー行が含まれている場合、Altium Designer はオブジェクトの種類を自動的に識別し、作成されるオブジェクトのリストを構築しようとします。ここで覚えておくべき点として、列をマッピングする前の作成オブジェクトのリストには、現在の Altium Designer のデフォルトのピンオブジェクトのプロパティが反映されます。たとえば、すべてのピンを 180 度の向き、長さ 20 で配置したい場合は、Smart Grid の処理を開始する前に Altium Designer でデフォルト値を設定しておきます。そうすれば、それらの設定をスプレッドシートに追加したり、作成後に Altium Designer 上で編集したりする必要がありません。デフォルトの設定方法がわからない場合は、メニューから Place » Pin を選択し、ピンを配置する前に Tab を押してデフォルト値を編集し、その後その 1 本のピンを配置して削除してください。

ヘッダー行を含めるもう 1 つの大きな利点は、Automatically Determine Paste ボタンを使えることです。これは非常に便利な機能で、作成オブジェクト内のフィールドとソースデータの列タイトルを検索・比較し、どのようにマッピングすべきかを賢く判断します。自動機能が誤ってマッピングしてしまっても心配はいりません。Undo Paste ボタンを使って、マッピング済みの列を解除できます。手動でマッピングするには、ソースデータ内の列と、それに対応する作成オブジェクト内の列を選択し、Paste Column ボタンをクリックします。

OK をクリックするとすぐに、作成オブジェクトのセットがデザインスペースに表示されます。各パートに適切なボディを追加し、その後、切り取り・貼り付けで個別のパートを作成すれば、シンボルの完成です。

Smart Grid で挿入されたピンと、コンポーネントボディを追加した各パート。 
Smart Grid で挿入されたピンと、コンポーネントボディを追加した各パート。

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従来のドキュメント

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