回路図シンボルの作成

概略

Altium Designerで回路図シンボルを作成・定義する方法を、新しいワークスペースシンボルの作成から、本体の描画、ピンの配置、リビジョンの保存まで学びましょう。この記事では、シンボルの原点、グリッド設定、デフォルトのプロパティなど、重要な設定項目に加え、ピン数の多いコンポーネントを扱うためのツールについても解説します。シンボル作成をより確実に進めるために、ぜひ読み進めてください。

- ワークスペースシンボルの作成、編集、保存のワークフローを確認します。
- ピンのホットスポット、オブジェクトの表示順序、シンボルのプロパティについて理解します。
- 原点の位置とグリッドの選択が、コンポーネントの配置や配線にどのように影響するかを学びます。
AIでさらに深掘り:

回路図シンボルには通常、部品の機能を表す形状 と、1つ以上のピンが含まれます。部品をどのように表現するか、つまり シンボルの外観や部品ピンの配置は、設計者が決定します。その際は、組織の要件と、採用する設計規格に従う必要があります。1つの部品シンボルで物理的な部品全体を表すことも、複数のサブパートで部品を定義することもできます。後者の場合、各サブパートは物理的な部品内の論理的な要素を表します(例: 4回路入りANDゲート部品の各ANDゲートや、リレーのコイルと接点群)。このような部品は、マルチパート部品とも呼ばれます。

新しい回路図シンボルの作成

回路図シンボルは、接続先のWorkspace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シンボルを作成
    New Libraryダイアログを使用して新しいWorkspaceシンボルを作成

  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シンボルが作成され、一時的な回路図シンボルエディターが開き、 .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に基づいて <Item><Revision>.SchLib(例:SYM-001-0001-1.SchLib)という形式の名前が付けられます。このドキュメントを使用して、以下の説明に従ってシンボルを定義します。

    Workspaceシンボルの初期リビジョンを編集する例。一時的な回路図シンボルエディターには、回路図シンボルを定義するためのドキュメントが表示されます。
    Workspaceシンボルの初期リビジョンを編集する例。一時的な回路図シンボルエディターには、回路図シンボルを定義するためのドキュメントが表示されます。

  3. シンボルを要件どおりに定義したら、 Projects パネル内のシンボルのエントリの右側にある 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、必要に応じて名前や説明を変更したり、リリースノートを追加したりできます。保存後、ドキュメントとエディターは閉じます。

保存したWorkspaceシンボルは、Component Editorの 単一部品編集モード またはバッチ部品編集モードで部品を定義する際に使用できます。

Workspaceシンボルは、Componentsパネルで参照できます。パネル上部の  ボタンをクリックして Modelsを選択し、モデルを表示できるようにしてから、 Symbols カテゴリを選択します。

Workspaceシンボルを編集するには、Componentsパネル内の該当エントリを右クリックし、Editコマンドを選択します。 一時的なエディターが再び開き、シンボルを編集できる状態になります。必要な変更を加えてから、ドキュメントをWorkspaceシンボルの次のリビジョンとして保存します。

  • Workspaceの回路図シンボルを変更し、その変更をシンボルの新しいリビジョンとして保存すると、そのシンボルを使用するWorkspace部品は以前のリビジョンを使用したままとなり、実質的に古い状態になります。ほとんどの場合、これらのWorkspace部品のシンボルリンクを利用可能な最新リビジョンに更新し、再保存することになるでしょう。この作業を効率化するため、WorkspaceとAltium Designerの連携により、直接編集機能でWorkspaceシンボルを変更して再保存する際に、親部品を更新できます。

    ドメインモデルの保存時に親部品を更新する方法の詳細は、 コンテンツの作成と編集ページを参照してください。

  • また、Component Editorの 単一部品編集モード またはバッチ部品編集モードでWorkspace部品を編集する際に、その部品で使用しているWorkspaceシンボルをその場で直接更新することもできます。

  • 設計者の観点では、Workspace部品は、すべての設計ドメインにわたってその部品を表現するために必要な情報を、1つのエンティティにまとめたものです。そのため、すべてのドメインモデルとパラメーター情報を格納する「入れ物」、つまりコンテナーと考えることができます。各ドメインでの表現については、Workspace部品にはWorkspaceのドメインモデル自体ではなく、それらのモデルへのリンクが含まれています。これらのリンクは、部品を定義する際に指定します。

  • 既存の旧世代の部品ライブラリ(SchLib、PcbLib、IntLib、DbLib、SVNDbLib)をインポートする際に、Workspace内に回路図シンボルを作成することもできます。この処理のインターフェースである Library Importer では、最初にライブラリを選択し、Workspaceにインポートするまでの操作を直感的に進められます。詳しくは、 Library Importerを参照してください。

  • Component Editorの単一部品編集モードでWorkspace部品を定義する際に、新しいWorkspaceシンボルを作成することもできます。

  • ファイルベースの回路図シンボルライブラリの一部としてシンボルを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、部品本体を表す描画オブジェクトと、実際の部品の物理ピンを表すピンを配置して作成します。回路図シンボルの作成には、Altium Designerの回路図シンボルエディターを使用します。

シンボル作成時の注意事項:

  • ライブラリエディターに配置したオブジェクトは、配置した順に重なります。ピンが部品本体の背後に隠れてしまう場合は、Edit » Moveコマンドを使用して表示順序を変更してください。

  • ピンの一端のみが電気的な接続点になります。この端点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)が部品本体の外側を向くようにしてください。詳しくは、ピンオブジェクトを参照してください。

  • 回路図ライブラリエディターでは、デフォルトのデジグネーターや説明など、現在アクティブなシンボルのプロパティを、PropertiesパネルのSymbolモードで編集します。何も選択されていない場合、パネルはこのモードで表示されます。部品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パネルには親部品ではなく、そのプリミティブのプロパティが表示されます。

  • シンボルエディターのシートにデジグネーターとコメントを表示するオプション(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または無効にできます。Tools » Document Optionsコマンドを選択すると、Propertiesパネルがこのモードで表示されます。

  • フォントは、オブジェクトを配置する際に個別に設定できます。また、PreferencesダイアログのSchematic - Defaultsページで該当する各オブジェクトを編集することで、新しいオブジェクトに使用するフォントをあらかじめ設定できます。

  • 回路図シンボル生成ツールを使用すると、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のピン情報をインポートする機能も備えています。

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

Workspaceシンボルを作成する際は、シンボルのグラフィック、つまり回路図編集領域で上位のコンポーネントを表す図形のみを定義すればよいことに注意してください。これは、従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ていた「回路図コンポーネント」とは異なります。従来の手法では、他のモデルやパラメーターも回路図コンポーネントの一部として定義されていました。コンポーネントには、シンボルを表す図形だけが必要です。他の領域のモデルへのリンクやパラメーターは、コンポーネント自体の定義に含まれます。

コンポーネントシンボルの作成を始める前に、使いやすいデフォルト設定を整え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(ライブラリとシートの両方)のデフォルト設定は、Preferencesダイアログの回路図 - デフォルトページで行います。Preferences ダイアログページを開いた状態でF1を押すと、オプションの詳細情報を表示できます。

設計スペースの準備

コンポーネントシンボルは、必ずシートの原点(シートの中心)の近くに描画してください。 必要に応じて、Edit » Jump » Origin(ショートカット J、O)を選択し、シートの原点を設計ウィンドウの中央に移動します。画面左下のステータスバーで、カーソルが原点にあることを確認してください。Altiumが提供するコンポーネントは、シート中央の十字で示されるこの位置を中心に作成されています。コンポーネントは常にこの原点の近くに作成してください。

回路図にコンポーネントを配置するときは、ライブラリシンボルのシート原点がコンポーネントの「保持点」になります。シンボルを作成する際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ときに、そのピンを保持点にできます。これは必須ではありません(シンボルのピンや本体のオブジェクトは、シート上の任意の場所に配置できます)が、シンボルのオブジェクトを原点から離して配置すると、ライブラリから回路図シートへ配置するときも、コンポーネントはカーソルから同じ距離だけ離れて表示されます。

回路図と回路図ライブラリのグリッドのデフォルト単位はインチ系です。Altiumのすべてのコンポーネントはこのインチ系グリッド上で設計されているため、シートのグリッドをメートル系に切り替える場合は、その影響を理解しておくことが重要です。異なるグリッド上で作成されたコンポーネントには、正しく配線することが難しくなるためです。なお、A3などのメートル系のシートサイズでもインチ系グリッドを使用できるため、メートル系サイズのシートを使用するときにグリッドをメートル系に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 パネルのGeneral 領域にあるGeneralタブで定義します(メインメニューからTools » Document Optionsコマンドを使用すると、Propertiesパネルのこのモードにアクセスできます)。

 Library Optionsモードのプロパティ パネルの一般領域を使用して、現在のシートの単位を設定します。
 Library Optionsモードのプロパティ パネルの一般領域を使用して、現在のシートの単位を設定します。

新しいシート(回路図およびライブラリ)の単位は、Preferencesダイアログの回路図 – 一般ページで定義します。

必要に応じて、プロパティパネルの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のコメント/デジグネーター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、設計スペースの下部にあるステータスバーの左端に表示されます。

Snap GridとVisible Gridも、Library OptionsモードのProperties パネルで設定できます。 グリッドを変更するたびにプロパティ パネルを開く代わりに、Gを押して、使用可能なスナップグリッド設定を順番に切り替えることができます。使用可能な設定は、Preferencesダイアログの回路図 – グリッドページで編集できます。

通常、オブジェクトとピンは100 milまたは50 milのグリッド上に配置し、文字列のみ10 milのグリッド上に配置します。文字列の位置を調整しやすくするには、文字列を移動しながらCtrlを押します。グリッドが一時的に最も細かい設定(デフォルトは10 mil)に切り替わります。 

プロパティパネル

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コマンドを選択すると、Propertiesパネルに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では、使用できるオプションとコントロールについて説明します。

設計オブジェクトを選択すると、パネルにそのオブジェクトの種類に固有のオプションが表示されます。次の表に、ライブラリの設計スペース内に配置できるオブジェクトの種類を示します。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。

円弧 楕円
グラフィック IEEEシンボル
ピン ポリゴン
ポリライン 長方形
角丸長方形 テキストフレーム
テキスト文字列 ベジェ曲線

回路図シンボル本体の作成

必要に応じて設計スペースのオプションを設定したら、次にコンポーネントのグラフィカルな表現、つまり回路図シートに配置したときにそのコンポーネントを表すシンボルの図形を作成します。回路図シンボルの図形について、準拠する規格を決めておくことが重要です。これにより、シンボルの図形を設計する際の正式なひな形が得られ、一定の一貫性を確保できます。Altiumの設計手法はIEEE 315規格に準拠しています。この規格は、一般的な回路素子を網羅するだけでなく、半導体素子を組み合わせてさまざまな種類のシリコンデバイスをシンボルで表現する方法も明確に定義しています。

シンボルの本体は、Place メニュー、Utilities バー、またはActive Barを使用して、回路図ライブラリエディターの設計スペースにグラフィカルな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 パネルが開き、各図形をさらに詳しく定義できます。

Altium Designerには、下図に示すように、長方形、多角形、楕円、角丸長方形など、さまざまな閉じたシンボル図形が用意されています。

            

線形の図形には、円弧、直線/ポリライン、ベジェ曲線、楕円弧があります。直線/ポリラインには矢印の先端と末端を付けることができます。ダブルクリックしてPropertiesパネルを開き、先端と末端を定義します。 

 

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、信号を入出力するための接続点を定義するのがコンポーネントのピンです。実際の物理コンポーネントの各ピンに対応するようにピンを配置します。

回路図ライブラリドキュメントの設計スペースに現在表示されているコンポーネントにピンを追加するには、次のいずれかの方法を使用します。いずれの場合も、ピンは電気的接続端がカーソルに保持された状態で表示されます。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(またはショートカットP, P)を使用します。

  • Active Barのボタンをクリックします。

  • Utilities ツールバーの設計オブジェクトのドロップダウンで、ボタンをクリックします。

  • Component Pin Editorダイアログを使用します。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パネルを使用して、ピンの編集、追加、削除など、シンボルのプロパティを編集できます。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パネルのPinsタブ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すべてのピンの特定のプロパティを、1か所で簡単に変更できます。ピンのプロパティを編集できるだけでなく、新しいピンの追加や既存のピンの削除も可能です。

Component Pin Editorダイアログを開き、作成したシンボルのすべてのピンを管理します。Component Pin Editorダイアログを開き、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、選択したパートに対応するピンがComponent Pin Editorダイアログでハイライト表示されます。他のパートのピンはすべてグレー表示されます。
Component Pin Editorダイアログは、回路図エディタでも、配置済みのコンポーネント(またはそのパート)に対して開くことができます。

ピンプロパティの設定

Tabを押すと、Properties パネルのComponent モードが開き、配置前にピンプロパティを編集できます。続けてピンを配置すると、数値は自動的に増加します。自動増分の動作は、Preferences ダイアログのSchematic – GeneralページにあるAuto-Increment During Placement設定で指定します。自動的に減少させるには、負の値を使用します。

Preferences ダイアログのSchematic - Generalページで、自動増分の動作を定義します。
Preferences ダイアログのSchematic - Generalページで、自動増分の動作を定義します。  配置中または移動中のピンは、電気的接続端(ピンのホットエンドとも呼ばれます)を基準に保持されます。電気的接続端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。移動中にスペースバーを押すと、ピンを回転できます。

ピンは、電圧レギュレータのタブなど、コンポーネントの電気機械的な接続点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、さまざまなプロパティがあります。シンボルのピンとPCBフットプリントのパッドを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。ピンの端からDesignator およびName が表示される位置までのデフォルトの距離は、回路図エディタと回路図ライブラリエディタに共通のシステム全体の設定です。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ダイアログで行えます。

ピンにはElectrical Typeがあり、Altiumの電気ルールチェックシステムはこれを使用して、ピン間の接続が有効かどうかを検証します。Component Pin Editorダイアログで、コンポーネントのピンの電気的タイプに合わせてこのオプションを設定します。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)に適した値にしてください。デフォルトの長さは30で、一般的な長さは20または30です。

Symbols は、Component Pin Editorダイアログでピンのさまざまな位置に追加でき、ピンの電気的情報を表すために使用します。

配列の貼り付け

コンポーネントシンボルの作成時には、標準の切り取り、コピー、貼り付けコマンドに加えて、メインメニューの Edit » Paste Array コマンドを使用し、現在のクリップボードの内容を縦方向または横方向のオブジェクト配列として現在のドキュメントに配置できます。これは、作成するコンポーネントシンボルに複数のピンが必要な場合に特に便利です。

コマンドを実行すると、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。

間隔に正または負の値を入力し、水平方向の配置ではそれぞれ右または左に、垂直方向の配置ではそれぞれ上または下に配列を貼り付けるように指定します。

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。目的の位置にカーソルを合わせてクリックするか、Enterを押します。選択した開始位置に配列が貼り付けられます。

IEEEシンボルの追加

回路図シンボル内で論理機能やデバイスを表すために、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専門知識がなくても、その機能や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の接頭辞に続けて ? を入力します。接頭辞には英字のみを使用することをお勧めします。

  • Name および Description - これらの文字列は、シンボルを検索する際に役立ちます。

  • Type このシンボルが表すコンポーネントの種類を定義します。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も、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。

コンポーネントの種類

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要素を作成する必要が生じることもあります。たとえば、基板に接続する外部モジュールをコンポーネントとして描き、設計を分かりやすくするために回路図に含めたいものの、この基板の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ねじなどの機械部品をBOMに含める必要があっても、回路図には含めたくない場合もあります。

このような場合は、コンポーネントの Type を設定して管理します。先ほどの例では、コンポーネントの種類を Graphical に設定できます。もう1つの特殊なコンポーネントの種類として、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の両方に必要です。設計の同期時にチェックする必要がありますが、BOMには不要です。この場合、コンポーネントの Type を Standard (No BOM) に設定します。

非標準の種類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。
非標準の種類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。

Type フィールドは、コンポーネントをBOMに含めるかどうかの判断に加え、コンポーネントの同期時にそのコンポーネントをどのように扱うかを決定するためにも使用されます。Standard、Net Tie、Jumper の各種類は完全に同期されます。つまり、コンポーネントが回路図からPCBに転送され、ネットの接続性がチェックされます。Mechanical および Graphical Type の場合、コンポーネントは回路図からPCBに転送されません。これらのいずれかの種類のコンポーネントがPCB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モードを参照してください。

コンポーネントを複数のパートに分割する

コンポーネントを複数のシンボルに分割した方が適切な場合もあります。このような各シンボルを Part と呼びます。例としては、互いに独立して使用できる8個の抵抗を含む抵抗ネットワーク、リレーのコイルと接点群、コネクタの各ピンなどがあります。コネクタの場合は、単一のコネクタシンボルに配線を引き回すのではなく、シート全体にコネクタのピンを分散して配置したい場合などに該当します。もう1つの例は、4回路入り2入力ANDゲートの74F08SJXです。このデバイスには、独立した2入力ANDゲートが4つ含まれています。4つすべてのゲートを示す単一のシンボルとして描くこともできますが、4つの個別のゲートとして描けば、各ゲートを回路図上の任意の場所に独立して配置できるため、より便利です。

これらのコンポーネントは multi-part components と呼ばれます。回路図ライブラリエディタで各パートを個別に描画し、それぞれに応じてピンを追加します。下の画像は、同じ抵抗ネットワークを単一のパートとして描いた場合と、4つの個別の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を、左側では単一のパートとして、右側では4つの個別のパートとして示しています。
同じ抵抗ネットワークを、左側では単一のパートとして、右側では4つの個別のパートとして示しています。

マルチパートコンポーネントを扱う際の注意事項:

  • 回路図シンボルエディターで、メインメニューから 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。または、Active Bar の  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。 コンポーネントに新しいパートが追加され、そのパート用の空白シートがデザインウィンドウで開かれ、アクティブになります。このシートに、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。
  • 以下に示すように、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を切り替えます。

    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、元に戻すコマンドでは復元できません。
  • 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して貼り付け、新しいパートではピン情報だけを更新する、といった方法を使用できます。
  • 回路図シンボルエディターでは、コンポーネントあたりのパート数に制限はありません。また、コンポーネントレベルの 代替表示モード機能を使用すると、各パートに異なるグラフィカル表現を持たせることができます。さらに、通常モードと代替モードを定義することで、1つのコンポーネントだけを使用して、マルチパートコンポーネントを単一のシンボル(すべてのパート)として、または複数のシンボル(パートごと)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ーには、各パートを識別するための接尾辞が含まれます。接尾辞には英字または数字を使用でき、Preferences ダイアログの Schematic - General ページにある 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に対する設定であること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、デザインファイルとともに引き継がれ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のパートで構成されるものとみなされます。つまり、デザインのアノテーション時にはすべてのパートが同等として扱われ、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、回路図シート上の相対的な位置によっては、リレーコイルとリレー接点群が入れ替えられる場合があります。配置済みコンポーネントの特定のパートをロックするには、以下に示すように、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時には、Annotate ダイアログで設定された Matching Options に従って、マルチパートコンポーネントのパートがまとめられ、1つのコンポーネントが構成されます(下図参照)。左側で有効になっているチェックボックスは、パートをまとめるために一致する必要があるコンポーネントプロパティを指定します。たとえば、フィルター設計の一対のオペアンプなど、特定のパートを同じ物理コンポーネントにまとめたいものの、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のパラメーターを設定し、どのパートをまとめるかを定義する値を入力します。下の上段の画像は、Annotate ダイアログの照合オプションを示しています。有効なパラメーターは、マルチパートコンポーネントの照合に使用されます。抵抗をパッケージにまとめる方法を制御するため、Properties パネル(下段の画像)に ResPack パラメーターが追加されています(パートのパラメーター値が同じ場合、それらを同じ物理コンポーネントにまとめることができます)。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、まとめるパートにはこのパラメーターがmust含まれて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する場合は、このオプションに注意してください。Strictly が有効な場合、それらすべてにそのパラメーターが含まれている必要があります。

  • PCBでのパートスワップは、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でのみ実行できます。詳細は、ピンペアとパートのスワップの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、コンポーネントに追加のパートを作成し、そのパートに VCC ピンと GND ピンを配置します。再アノテーション時にいずれのゲートとも入れ替わらないよう、Properties パネルで  オプションを必ず有効にしてください。

表示モード – 同じコンポーネントの複数の表現

このソフトウェアでは、同じコンポーネントに対して異なる表示表現を使用できます。これらの表現には、ド・モルガン表現や IEEE 表現など、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。また、たとえば抵抗を長方形で描くことを好む顧客もいれば、波線を好む顧客もいるでしょう。

これらの各表現を表示 Mode と呼びます。パートの代替表示が追加されている場合、メインメニューの Tools » Mode サブメニュー、または Mode ツールバーの Mode ドロップダウンから代替モードを選択すると、回路図シンボルエディターに表示され、編集できるようになります。 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は、メインメニュー内の該当項目、または Mode ツールバーの Mode ドロップダウンリスト内の該当項目の横にあるチェックマークで示されます。ただし、メニューと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個のみです。

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や代替モードを選択する方法に加え、メインメニューの Tools » Mode » Previous および Tools » Mode » Next コマンド(Mode ツールバーの ボタンと ボタン)を使用して、アクティブなコンポーネントの前または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ーには、モードの追加、削除、順次切り替えに使用できる Mode ツールバーがあります。
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ーには、モードの追加、削除、順次切り替えに使用できる Mode ツールバーがあります。

代替表示モードを追加するには、回路図シンボルエディターのデザインウィンドウにコンポーネントのパートを表示した状態で、Tools » Mode » Add を選択するか、Mode ツールバーの  ボタンをクリックします。Alternate N 用の空白シートが表示されます(N は、1-255 の範囲で次に使用可能な番号です)。通常は、Normal モードで作成したパートをコピーし、新しい Alternate モードに貼り付けます。Edit » Copy と Edit » Paste を使用して、Normal モードを Alternate モードにコピーして貼り付けます。. 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たり、ピンの位置を調整したりできます。

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 コマンドを選択するか、Mode ツールバーの Rename をクリックします。コマンドを実行すると、Rename Alternate Representation ダイアログが表示されます。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。この代替モードは、メインメニューおよび Mode ツールバーで、指定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 コマンドを選択するか、Mode ツールバーの ボタンをクリックします。コンポーネントに存在するグラフィカル表現(Normal および Alternate)は、いずれも削除できます。コンポーネントに1つ以上の代替表現がある状態で Normal 表現を削除すると、最初の代替表現(Alternate 1)が Normal 表現になります。他のすべての代替表現の番号も、それに合わせて振り直されます。コンポーネントに代替表現がない状態で Normal 表現を削除すると、ライブラリからコンポーネントを削除するかどうかを確認するダイアログが表示されます。Yes をクリックすると、コンポーネントがライブラリから削除されます。

ライブラリから回路図シートにコンポーネントを配置する際は、Properties パネルの Graphical 領域にある Mode セレクターを使用して、必要なモードを選択します。デフォルトの配置モードは、ライブラリを最後に保存したときにライブラリエディターで表示されていたモードです。

各モードには、同じピンのセットを含める必要があります。異なる場合、プロジェクトの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、ピンとパッドのマッピングを1セットしか定義できないためです。ピンの位置は、モードごとに異なっていてもかまいません。

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では、通常モードと代替モードを定義することで、単一のコンポーネントだけを使用して、マルチパートコンポーネントを1つのシンボル(すべてのサブパート)または複数のシンボル(各サブパートに1つずつ)として表示できます。たとえば、以下の画像に示すように、デュアルオペアンプコンポーネントを、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つのシンボルで表すことができます。この場合、単一シンボルの表示モードでは、2番目のパートにプリミティブはありません。

回路図シンボルエディターでは、SCH Library パネルに表示されるシンボルパートのリストで、プリミティブのないパートを、プリミティブのあるすべてのパートより下に配置する必要があります。

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、コンポーネントに含まれるパート数が記載されています。各パートについて、それぞれのグラフィカル表現(通常およびすべての代替表現)のピンの詳細が示されます。

  3. レポートを閉じると、回路図エディターの設計スペースに戻ります。

ジャンパーコンポーネントのサポート

ワイヤーリンクとも呼ばれるジャンパーを使用すると、配線をジャンパーコンポーネントに置き換えることができます。これは、片面基板の設計を成功させるうえで、多くの場合に欠かせない要素です。Altium Designerは、Jumper という特別なコンポーネントタイプにより、ジャンパーコンポーネントの使用をサポートしています。

ジャンパーのフットプリントをPCBに直接配置するところから始め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。詳細については、ジャンパーコンポーネントの操作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化に伴い、コンポーネントの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、ますます複雑になっています。たとえば、現在の大規模なBGAデバイスでは、数百本のピンの配置と設定が必要となるため、使用可能なコンポーネントシンボルを作成するには、多くの場合、多大な時間と労力を要します。

コンポーネントシンボルの作成に伴う作業負荷を軽減するため、Altium Designerには、シンボルウィザードのインターフェースとピンエディターダイアログをベースにした、高度な回路図シンボル生成ツールが用意されています。このツールには、シンボルグラフィックの自動生成、グリッド形式のピンテーブル、スマートなデータ貼り付け機能が備わっています。

Altium Designerで回路図シンボル生成ツールの機能にアクセスするには、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

回路図ライブラリエディターでメインメニューから Tools » Symbol Wizard コマンドを選択すると、回路図シンボル生成ツールを使用できます。また、単一コンポーネント編集モードのComponent Editorを使用してWorkspaceコンポーネントを作成する際にも、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 を選択することでアクセスできます。

このツールで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。その後、コマンドの実行時に開くツールのインターフェースである Symbol Wizard ダイアログで、新しいシンボルを作成できます。このダイアログを使用して、ピン数、ピンの配置、ピンデータなど、必要に応じてコンポーネントシンボルを対話形式で定義します。

  • Number of Pins - 希望するピン数を手動で入力するか、上下の矢印を使用して増減します。
  • Layout Style - ピン位置が自動的に割り当てられる、定義済みのパターンから選択します。ドロップダウンを使用して、希望する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。次の選択肢があります。
    • Dual in-line
    • Quad side 
    • Connector zig-zag 
    • Connector 
    • Single in-line 
    • Manual
      Manual 設定は、ピン位置が自動的に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、Single in-line)のピン位置を編集すると、レイアウトスタイルはこの設定に戻ります。

グリッド

  • Position – シンボルピンの基準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 – コンポーネントのピンの表示名属性の文字列です。

    スラッシュを含むピン名を入力すると、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を使用する仕様は固定されているため、カスタムピン名を作成せずにピン名にスラッシュを含めたい場合(例: I/O)、シンボルの作成後に、 PropertiesパネルのPinモード 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属性文字列です。デフォルトでは、ピンの Position  と自動的に一致します。
  • Electrical Type – フィールド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あります。
  • Side – フィールド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。この領域を変更すると、 Layout style の設定が Manual に変わります。
列見出しをクリックすると、その列を基準にグリッドのデータが並べ替えられます。もう一度クリックすると、昇順と降順が切り替わります。

表内では、通常のコピー&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)、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)。 同じ方法で、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選択したデータをコピーすることもできます。

グリッドのセルは、単独でも複数まとめてでも手動で編集できます。通常の Ctrl+click および Shift+click の操作を使用します。ドロップダウンメニューがある列で複数のセルを編集するには、対象のセル範囲を選択し、選択したセルのいずれかでメニューから新しい項目を選択します。

右クリックメニュー

  • Move Up - 選択したデータを1行上に移動します。
  • Move Down - 選択したデータを1行下に移動します。
  • Copy - 選択したデータをクリップボードにコピーします。
  • Paste - クリップボードに最後にコピーし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、外部ソースの複数列のデータをグリッド内の対応する列にコピーします。ダイアログで列データと区切り文字を設定し、 Paste をクリックします。詳しくは、スマートペーストをご覧ください。
  • Clear - ピンデータを削除します。

プレビュー

この領域にはシンボルの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 - と + を使用して、グラフィックを拡大/縮小します。

その他のコントロール

  • Continue editing after placement - チェックを入れると、コンポーネントを配置した後もダイアログが開いたままになり、編集を続けられます。
  • 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

表内の複数のセルのピンデータを共通の値に編集することもできますが、このダイアログのPaste およびSmart Paste機能を使用すると、外部ソースから大量の異なるデータを取り込み、すべてのセルにデータを入力する高度な操作が可能になります。

表内では、通常のコピー&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)、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)。

同じ方法で、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選択したデータをコピーして貼り付けることもできます。

外部スプレッドシートからコピーしたデータをPin data表に貼り付ける例。外部スプレッドシートからコピーしたデータをPin data表に貼り付ける例。

スマートペースト

スマートペーストでは、通常のコピー&ペースト操作に加えて、自動的な列の対応付けにより、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の列をPin data表内の対応する列にコピーするには、表内で右クリックし、コンテキストメニューからSmart Pasteコマンドを選択します。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

シンボルの配置

設定とピンデータを必要に応じて構成したら、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シンボルを配置できます。ダイアログのPlaceボタンに関連付けられたコンテキストメニューの各コマンドを使用して、単一の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つのパートとして配置できます。Continue editing after placementオプションを有効にすると、コンポーネント/パートを配置した後もSymbol Wizardダイアログが開いたままになり、編集を続けられます。

回路図ライブラリ内の既存の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、そのまま変更できます。このダイアログがデフォルトの状態で表示されるのは、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です。

Smart Grid Insertツールによる回路図シンボル作成の効率化

SCHLIB Listパネルで使用できるSmart Grid Insertツールを使用すると、クリップボード内の現在のデータをAltium Designerのオブジェクトプロパティに対応付けることができます。これらのツールにより回路図シンボルの作成プロセスが大幅に簡素化され、スプレッドシート、PDF、ASCIIファイルなどの外部データから、わずか数ステップでコンポーネントのピンを直接作成できます。

詳しくは、Listパネルをご覧ください。

元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、最適な結果を得るには、少し準備をしておくとよいでしょう。その作業にはスプレッドシートが適しています。通常、必要な作業は次の数ステップだけです。

  • 列同士のマッピングが容易になるように、ヘッダー行を追加します。列名を完全に一致させる必要はありません。Altium Designerが適切なマッピングを自動的に推測します。

  • Object Kind列を追加し、作成するオブジェクトがピンであることをAltium Designerに認識させます。

  • Type列を追加し、各ピンの電気的タイプを指定します。

  • ピンのX座標とY座標を含めます。スプレッドシートには、セルに値を入力するための便利なツールが備わっています。たとえばMicrosoft Excelでは、右クリックしながらドラッグしてセル範囲を選択すると、任意の数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のようにピン数が多く、規則的なセクションに分かれたコンポーネントは、Altium Designerの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、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てから、ピンのブロックを切り取ってほかのパートに貼り付けることです。

ピンをパートごとのグループに整理するには、スプレッドシートで各パートのピンの間に空白行を2行ほど入れてみてください。座標値をどこでリセットすべきかがわかりやすくなるだけでなく、広い範囲を選択してX、Yの値を自動入力した後、空白行にある不要なX、Yの値を削除することもできます。値を削除した位置にはピンが作成されないため、パートごとのグループが適度な間隔で配置されます。

スプレッドシートのツールを使用して、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用して、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のツールで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。元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の自動識別を試み、作成するオブジェクトのリストを生成します。ここで注意したいのは、列をマッピングする前の段階では、作成するオブジェクトのリストに、Altium Designerの現在のデフォルトピンオブジェクトのプロパティが適用されるということです。たとえば、すべてのピンを角度180度、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、スプレッドシートにこれらの設定を追加したり、作成後にAltium Designerで編集したりする必要がなくなります。デフォルト値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てから、そのピンを1つ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ボタンを使用できることです。これは非常に便利な機能で、作成するオブジェクトのフィールドを検索して元データの列タイトルと比較し、適切なマッピングを判断します。自動機能で誤ったマッピングが行われても、Undo Pasteボタンを使用して列のマッピングを解除できます。手動でマッピングするには、元データの列と、作成するオブジェクトの対応する列を選択し、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、作成されたオブジェクト一式がデザインスペースに表示されます。各パートに適切な外形を追加し、切り取りと貼り付けで個々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、コンポーネントの外形を追加したパート。 
Smart Gridで挿入されたピンと、コンポーネントの外形を追加したパート。

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