File-based Component Libraries

Os componentes e a forma como estão ligados são o que cria o seu produto eletrónico único. Os componentes são os blocos de construção básicos desse produto. Então, o que é exatamente um componente e onde é armazenado?

No mundo real, os componentes são objetos tangíveis e são, por isso, relativamente fáceis de identificar. Mas no mundo virtual do projeto, os componentes têm de ser abstraídos numa variedade de modelos que possam ser usados nos vários domínios de projeto. Durante os processos de captura e implementação do projeto, um componente é representado como um símbolo no esquemático, como uma footprint no PCB, como um modelo SPICE para simulação, como uma descrição de integridade de sinal para analisar a qualidade dos sinais, e como um modelo tridimensional para visualização 3D do componente e do PCB. Um componente, com uma representação diferente para cada domínio de projeto.

Cada domínio de projeto requer um modelo especializado. Para a captura esquemática, o modelo é referido como um símbolo. Como o ambiente de projeto é construído em torno da ideia de que o projeto começa com o esquemático, o símbolo esquemático é usado para ligar os vários modelos entre si.

Os parâmetros acrescentam depois o detalhe adicional necessário para identificar o componente físico do mundo real, como a potência, a tolerância, os detalhes de compra, as referências da folha de dados, etc.

O modelo do símbolo liga-se aos outros modelos para descrever totalmente esse componente em cada domínio. O modelo 3D é, na verdade, colocado dentro da footprint.

Modelos e Bibliotecas de Modelos

Cada tipo de modelo e componente tem de ser armazenado num ficheiro de modelo ou numa biblioteca. Alguns destes usam um formato de ficheiro normalizado, como o SPICE, enquanto outros usam um formato proprietário, como o ficheiro de biblioteca esquemática, que é usado para armazenar símbolos ou componentes esquemáticos.

Alguns tipos de modelo, como SPICE, são armazenados com um modelo por ficheiro; estes são designados por ficheiros de modelo. Outros, como as footprints de PCB, são armazenados num ficheiro que aceita uma ou várias footprints. Estes são designados por bibliotecas de modelos.

Resumo dos Tipos de Modelo e Biblioteca

O suporte à vasta gama de tarefas de projeto realizadas ao longo do processo de desenvolvimento eletrónico requer numerosos tipos de modelos e formatos de biblioteca.

Abaixo encontra-se um resumo de cada tipo de modelo e biblioteca.

O Componente

Um componente pode variar entre algo simples, como uma resistência de dois pinos, e um conector grande com centenas e centenas de pinos. Para dar flexibilidade na forma como os componentes podem ser organizados nas folhas esquemáticas, o software inclui várias funcionalidades úteis relacionadas com a apresentação. 

É um Símbolo ou um Componente?

Depois de ter ligado modelos de outros domínios e adicionado parâmetros, o símbolo torna-se um componente. Muitos projetistas continuam a referir-se a ele como símbolo quando o veem no esquemático porque é isso que veem, mas associados a esse símbolo estão os outros modelos de domínio e os detalhes paramétricos que o definem como componente. Este documento usa o termo symbol para descrever os objetos gráficos e pinos colocados no editor de bibliotecas esquemáticas. Em todas as outras situações, é referido como o component.

O símbolo é criado no editor de bibliotecas esquemáticas. Assim que adiciona uma ligação a modelos e adiciona parâmetros, passa a ser um componente. O detalhe do componente pode ser adicionado no editor de bibliotecas esquemáticas ou, se usar uma biblioteca do tipo DbLink ou DbLib, o detalhe pode ser extraído de uma base de dados e adicionado ao símbolo durante a colocação no esquemático (mais sobre isto adiante). Em alternativa, o detalhe pode ser adicionado depois de o símbolo ter sido colocado na folha esquemática.

O Símbolo

O símbolo é criado no editor de bibliotecas esquemáticas. É criado colocando objetos gráficos para construir a forma pretendida e depois são adicionados os pinos. São os pinos que conferem inteligência elétrica ao componente. São eles que o software identifica como pontos de ligação elétrica e que são mapeados para os pads na footprint do PCB.

 
Os símbolos podem ir de pequenos e simples a componentes com elevado número de pinos criados em várias partes.

As Bibliotecas Baseadas em Ficheiros

O Altium Designer suporta vários tipos diferentes de bibliotecas baseadas em ficheiros descritos abaixo.

Modelos Esquemáticos e PCB e Bibliotecas de Modelos

Main pages: Bibliotecas Esquemáticas, Bibliotecas PCB

Nos primeiros tempos da automação do projeto eletrónico, existiam dois domínios de projeto: captura esquemática e layout de PCB. As saídas da captura esquemática eram um conjunto de folhas esquemáticas impressas e as saídas do layout de PCB eram os ficheiros de fabrico e montagem do PCB.

Para suportar isto, o projetista precisava de poder criar e armazenar os símbolos esquemáticos, prontos a serem colocados na folha esquemática. Detalhes como o valor do componente, tensão, potência, footprint, etc., eram muitas vezes adicionados depois de o símbolo ser colocado a partir da biblioteca de símbolos na folha esquemática.

No que diz respeito às footprints, o foco das capacidades de edição era implementar o projeto como um conjunto de camadas que contêm as formas necessárias para as ferramentas fotográficas. Este enfoque orientado para a saída determinava que formas eram suportadas, até ao tipo de letra usado para o designador e outros textos da serigrafia.

Estes símbolos e footprints simples eram criados e armazenados em bibliotecas, tendo ambos os tipos inicialmente a extensão de ficheiro *.Lib. Quando o Windows deixou de impor o limite de três caracteres nas extensões de ficheiro, estas foram alteradas para *.SchLib para símbolos esquemáticos e *.PcbLib para footprints. 

As bibliotecas esquemáticas e PCB são contentores de armazenamento para modelos. 

A Biblioteca Integrada

Main page: Bibliotecas Integradas

Com o tempo, surgiu um desejo crescente de conseguir separar o processo de criação de componentes do processo de projeto do produto. Em vez de adicionar o detalhe do componente depois de o símbolo ter sido colocado na folha esquemática, as equipas de projeto queriam definir completamente o componente na biblioteca. Outros domínios de projeto, como a simulação de circuitos, também estavam a ser desenvolvidos e, por isso, os modelos para esses domínios também precisavam de ser suportados. Como parte da criação de componentes prontos a usar, também é necessário poder verificar o mapeamento símbolo-modelo e, depois, disponibilizar esses componentes num único ficheiro de biblioteca pronto a usar.

Para satisfazer estes requisitos, foi desenvolvida a biblioteca integrada (*.IntLib). A biblioteca integrada reúne todos os tipos de modelos num único ficheiro. A origem de uma biblioteca integrada é um pacote de bibliotecas (*.LibPkg), que é um projeto de conceção que reúne os símbolos de origem, footprints e modelos de simulação. Quando o projeto de pacote de bibliotecas é compilado, o mapeamento entre símbolos e modelos é verificado e é criada a Biblioteca Integrada. Utilizar uma IntLib significa que a biblioteca passa a ser algo a partir do qual se colocam componentes prontos a usar, o que constitui uma boa solução para organizações de média e grande dimensão que pretendem separar a criação de componentes da conceção do produto.

Glossário