設計バリアント

製品を設計して生産する際に、その製品のバリエーションが複数必要で、それぞれが異なるオプションや機能を持つ場合、Design Variantsを実装する能力は、各バリエーションごとにユニークなデザインバージョンを作成する必要を回避します。

実際には、デザインバリアントは同じベースデザインを使用しますが、PCBアセンブリはバリエーションで指定されたコンポーネントセットでロードされます。バリエーションは、製造出力（BOM、P&P、組立図面など）を生成する際に指名され、これにより製品の組み立て方法が決定されます。

同じベースデザインのバリエーションを作成する能力は、Altium DesignerでPCBプロジェクトが作成される方法に大きな柔軟性を加えます。Variantsを使用すると、ボードデザインの任意の数のバリエーションを定義でき、各コンポーネントは以下のように設定できます：

• ボードに取り付けられる。
• ボードに取り付けられない。
• ボードに取り付けられるが、その値などのコンポーネントパラメータが変更される。
• 代替交換部品として、完全に異なるコンポーネント。

これらのタイプのバリエーションを使用するデザインバリアントはすべて、アセンブリバリアントとして参照されます。これは、アセンブリプロセスにのみ影響を与えるためです。この場合、すべてのバリアントは同じ製造されたベアボードを共有します。

Altium Designerは、PCB上のコンポーネントのオーバーレイ情報のバリエーションもサポートしています。たとえば、コンポーネントのコメントを変更するなどです。このタイプのバリエーションでは、2つのオーバーレイスクリーンの製造が必要になり、これにより2つの異なるベアボードが製造されます。このタイプのバリアントは、製造バリアントとして参照されます。

デザインバリアントは、Altium DesignerのVariant Managementダイアログまたはバリアントマネージャドキュメントベースのインターフェースで管理、作成、編集されます。Project » Variantsコマンドをメインメニューから、またはProjectsパネルのプロジェクトのエントリのコンテキストメニューからVariantsコマンドを使用してアクセスします。詳細については、以下のページを参照してください：

• バリアント管理ダイアログの使用 
• バリアントマネージャーの使用

論理的および物理的コンポーネント

Altium Designerには、本質的に2種類のコンポーネントがあることを理解することが役立ちます。論理的コンポーネントと物理的コンポーネントです。論理的コンポーネントは回路図シートに配置されるコンポーネントで、最終的に組み立てられたPCB上に取り付けられる物理的コンポーネントを表す概念的なエンティティです。

この一対一の論理的-物理的モデルは、シンプルなデザインにはうまく機能しますが、Altium Designerのより強力な機能をサポートすることはできません。これには、必要な回数だけ回路のセクションを「スタンプアウト」するマルチチャネルデザインや、ボードデザインの各バリエーションに異なるコンポーネントが取り付けられるバリアントなどが含まれます。このような機能には、一つの論理的コンポーネントが複数の物理的コンポーネントを表す能力が必要です。

Altium Designerは、そのコンパイラ技術を通じてこの一対多の能力を提供します。論理設計がコンパイルされると（自動化されたプロセス）、各物理コンポーネントがメモリ内にインスタンス化され、PCB設計スペースに転送される準備が整います。

デザインバリエーションを定義するなど、回路図レベルで物理的コンポーネントへのアクセスが必要な場合に対応するために、物理設計も回路図エディタ内で、回路図シートの下部に位置するタブを通じて利用可能になります。ここで、最も左のエディタタブが（通常の）キャプチャされた論理設計を選択し、他の「コンパイルされた」タブは、PCB設計スペースに転送される物理設計の同等物を表します。コンパイルされたタブの下の回路図は読み取り専用であることに注意してください。

回路図エディタの物理的回路図設計ビュー。希望するプロジェクトバリエーションを、プロジェクトパネル内のバリアントエントリをダブルクリックして選択します。

バリエーションの種類

バリアント機能は、その名の通り、元の「ベース」PCBデザインのバリエーションを作成します。このベースデザインが確立されると、バリアントマネージャーでボードコンポーネントを取り付ける、異なるパラメータで取り付ける、取り付けない、または代替部品を使用するように設定することでバリアントが確立されます。

フィッティング

「フィッティング」は、バリエーションが適用される前のコンポーネントのデフォルト状態です。フィッティングであれば、バリエーションはありません。新しいバリエーションがVariant Managementダイアログで作成されると、すべてのコンポーネントはフィッティングにデフォルト設定され、フィッティングコンポーネントの状態は空のセルとして表されます。

多様なパラメータのフィッティング

バリアント定義プロセスにより、コンポーネントの任意のパラメータを変更することができます。パラメータの値を変更することはローカルな変化であり、出力ドキュメントにのみ影響を与えます。元の回路図や、パラメータが変更されているコンポーネントは、いかなる形でも変更されません。以下の画像では、C8のValueパラメータが変更されており、この変化はその値の文字列を表示するために使用されるイタリック体で示されています。

未フィット

コンポーネントがNot Fittedに設定されている場合、それは回路図上に存在し続け、PCBに転送されます（フットプリントを配置できるようにするため）が、BOMなどの適切な出力文書からは削除されます。「未フィット」コンポーネントが文書にどのように表示されるかは設定可能であり、例えば、回路図やPCB図面出力でバツ印でマークされるように設定できます。設計文書におけるさまざまなコンポーネントの表示設定を参照してください。

選択されたバリエーション（BGA）では、C6が装着され、C5とC7はフィットされておらず、C8はフィットされていますが、パラメータ値が異なります。

代替部品

バリエーションは、代替部品としてまったく異なるコンポーネントに設定することもできます。回路図エディタでコンパイルされたタブが選択されると、バリアント間で切り替える際に代替部品が表示されます。このタイプのバリエーションでは、代替部品はベース部品と同じ位置に配置された同じセットの回路図ピンを共有する必要があります。これは、設計がコンパイルされたときに接続が有効であることを保証するための重要な要件です。

以下に示す例では、TSOPバリアントのR3とQ1の代替部品が使用されています。Q1はBGAバリアントではNPNトランジスタであり、TSOPバリアントではJFETです。同じピンが各ケースで使用されていることに注意してください。

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PCB上で代替部品が処理される方法は2つあります：

• If the footprint is the same – 選択された代替部品がベース部品と同じフットプリント名を持っている場合、そのフットプリントのインスタンスはPCBに1つだけ転送されます。複数のフットプリントがコンポーネントに割り当てられる可能性があるため、各バリアントのVariant Managementダイアログで正しいフットプリントが選択されていることを確認する必要があります。

• If the footprint changes – 選択された代替部品がベース部品とは異なるフットプリント名を持っている場合、両方のフットプリントがPCBに転送されます。その後、PCB上で2つのフットプリントをどのように配置するかを決定する必要があります。両方のフットプリントは同じデザインatorを持つことに注意してください。なぜなら、常にどちらか一方のコンポーネントのみが取り付けられるからです。以下のアニメーションは、1つのバリアントがBGA SRAMを持ち、もう1つのバリアントがTSOP SRAMを持つ場合にこの状況をどのように処理できるかを示しています。

特定のバリアントの設定では、代替部品が選択されたコンポーネントに対して、変化のないシンボルや足跡を使用するオプションを選択できます。

コンポーネントの種類を変更する

代替部品を選択する能力は、同じタイプのコンポーネントを選ぶことに制限されていないため、例えば、抵抗器である基本コンポーネントを持ち、次にコンデンサである代替部品を定義することができます。この種の代替部品の結果を認識することが重要です。

• Designator – 各論理的な基本コンポーネントには1つの指定子しかなく、この指定子がすべてのバリアントに使用されます。たとえば、抵抗器がコンデンサーに置き換えられる場合、これを示すために特別な指定子の接頭辞を使用することを検討するかもしれません。たとえば、R_CやR-Cなどです。

• Pins – 代替コンポーネントはベースコンポーネントと同じ数のピンを持ち、これらのピンは同じ位置にあり、同じ電気タイプでなければなりません。これらの条件が満たされない場合、警告が表示されます。

マルチチャネルデザイン

メインページ： マルチシートおよびマルチチャネル設計

マルチチャネル設計により、設計者は単一の回路図シート、またはシートのツリーを指定して、この設計のセクションを複数回繰り返すことができます。つまり、このセクションを何度も押し出すことができます。手動でのコピー＆ペーストは不要で、ソフトウェアが押し出しプロセスを管理し、設計者は繰り返されるコンポーネントを識別するために使用される注釈方法を単に定義します。

Altium Designerでは、マルチチャネル設計において、基本コンポーネントを完全に異なるコンポーネントに置き換える機能が、選択されたバリアントに対してサポートされています。

アニメーションでは、BGAバリアントには2つのSRAMが装着されているのに対し、TSOPバリアントには4つのSRAMが装着されています。これは、BGAバリアントの2つのメモリチャネルのうち1つを未フィット（Not Fitting）ことによって実現されます。

チャネルに関しては、バリアントは全チャネルまたは特定のチャネル内でコンポーネントを変更でき、これにはコンポーネントのフィット/未フィット、特定のコンポーネントパラメータの変更、または代替部品が含まれます。