Bibliotecas de Componentes Baseadas em Arquivos
Num relance
- Saiba como os símbolos esquemáticos se vinculam a modelos específicos de cada domínio e aos parâmetros dos componentes.
- Identifique as funções das bibliotecas de esquemáticos, das bibliotecas de PCB e de outros formatos de modelos compatíveis.
- Descubra como as bibliotecas integradas reúnem modelos em um único arquivo e verificam o mapeamento entre símbolos e modelos durante a compilação.
Os componentes e a forma como eles são conectados são o que cria seu produto eletrônico único. Os componentes são os blocos básicos que constituem esse produto. Mas o que exatamente é um componente e onde eles são armazenados?
No mundo real, os componentes são objetos tangíveis e, portanto, relativamente fáceis de identificar. Mas, no mundo virtual do projeto, os componentes precisam ser abstraídos em um conjunto 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 um footprint na 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 da PCB. Um único componente, com uma representação diferente para cada domínio de projeto.
Cada domínio de projeto exige um modelo especializado. Para a captura do esquemático, o modelo é chamado de símbolo. Como o ambiente de projeto é estruturado em torno da ideia de que o projeto começa pelo esquemático, o símbolo esquemático é usado para vincular os vários modelos.
Os parâmetros, por sua vez, acrescentam os detalhes necessários para identificar o componente físico do mundo real, como potência, tolerância, informações de compra, referências a folhas de dados etc.
O modelo de símbolo é vinculado aos outros modelos para descrever completamente esse componente em cada domínio. O modelo 3D é, na verdade, inserido no footprint.
Modelos e bibliotecas de modelos
Cada tipo de modelo e componente precisa ser armazenado em um arquivo de modelo ou em uma biblioteca. Alguns usam um formato de arquivo padronizado, como o SPICE, enquanto outros usam um formato proprietário, como o arquivo de biblioteca de esquemáticos, usado para armazenar símbolos esquemáticos ou componentes.
Alguns tipos de modelo, como o SPICE, são armazenados com um modelo por arquivo; esses arquivos são chamados de arquivos de modelo. Outros, como os footprints de PCB, são armazenados em um arquivo que aceita um ou vários footprints. Esses arquivos são chamados de bibliotecas de modelos.
Resumo dos tipos de modelos e bibliotecas
Para dar suporte à ampla variedade de tarefas de projeto executadas ao longo do processo de desenvolvimento eletrônico, são necessários diversos tipos de modelos e formatos de bibliotecas.
A seguir, apresentamos um resumo de cada tipo de modelo e biblioteca.
| Domínio de projeto | Tipo de modelo ou biblioteca | Extensão do arquivo | Observações |
|---|---|---|---|
| Schematic capture | Símbolo | *.SchLib | Símbolo esquemático do Altium; pode ser apenas um símbolo ou ter outros modelos vinculados e parâmetros adicionados para definir um componente completo. |
| PCB design | Footprint | *.PcbLib | Footprint ou padrão que define os pontos de montagem e conexão dos componentes na PCB; pode armazenar tanto os elementos de fabricação (pads, serigrafia, máscara etc.) quanto uma representação 3D opcional do componente montado. |
| 3D PCB design | Corpo 3D | *.PcbLib | Objeto de projeto do Altium; posicione um ou mais corpos 3D no footprint para criar um modelo 3D do componente no arquivo *.PcbLib. |
| STEP | *.STEP, *.STP | Modelo 3D no formato STEP padrão; pode ser importado para um objeto de corpo 3D da PCB e posicionado no footprint no arquivo *.PcbLib. | |
| Parasolid 3D© | *.X_T, *.X_B | Modelo 3D no formato Parasolid (ASCII ou binário); pode ser importado para um objeto de corpo 3D da PCB e posicionado no footprint no arquivo *.PcbLib. | |
| SOLIDWORKS 3D© | *.SldPrt | Modelo 3D no formato SOLIDWORKS; pode ser importado para um objeto de corpo 3D da PCB e posicionado no footprint no arquivo *.PcbLib. | |
| Circuit simulation | Modelo SPICE3f5 / XSpice / PSpice | *.mdl | Arquivo de modelo SPICE 3f5; descreve o comportamento de um componente usando a sintaxe SPICE. |
| *.ckt | Arquivo de subcircuito SPICE; uma netlist no formato SPICE que detalha um circuito que modela o comportamento do componente. | ||
| Modelo SimCode | *.txt + *.mdl | Arquivo/biblioteca de modelo Digital SimCode em ASCII e o arquivo intermediário de vinculação de modelo (MDL) necessário para mapear o modelo digital para o símbolo; usado para modelar componentes digitais em uma simulação de circuito de sinais mistos. | |
| *.scb + *.mdl | Arquivo/biblioteca de modelo Digital SimCode compilado e o arquivo intermediário de vinculação de modelo (MDL) necessário para mapear o modelo digital para o símbolo; usado para modelar componentes digitais em uma simulação de circuito de sinais mistos. | ||
| Signal Integrity analysis | Modelo IBIS | *.ibis | Arquivo de especificação de informações de buffers de entrada/saída; um modelo comportamental que descreve as características elétricas de um pino de entrada ou saída. |
| Component creation | Biblioteca integrada do Altium | *.IntLib | Biblioteca compilada; armazena todos os tipos de modelos. Uma IntLib é o resultado da compilação de um projeto LibPkg. |
| Component creation | Biblioteca do Altium vinculada a banco de dados | *.DbLink | Arquivo de interface de vinculação a banco de dados; usa dados paramétricos armazenados em componentes SchLib para consultar uma fonte de dados ODBC externa e encontrar um registro adequado (por exemplo, um código de peça ou os valores de resistência, potência e encapsulamento). Os dados dos campos mapeados no DbLink são recuperados e adicionados ao componente durante a inserção. |
| Component creation | Biblioteca de banco de dados do Altium | *.SVNDbLib | DbLib com controle de versão — conecta-se a um repositório SVN para o controle de versão dos modelos de esquemático e PCB. |
O componente
Um componente pode variar de algo simples, como um resistor de dois pinos, até um conector grande com centenas e centenas de pinos. Para oferecer flexibilidade na organização dos componentes nas folhas de esquemático, o software inclui vários recursos úteis relacionados à exibição.
É um símbolo ou um componente?
Depois que você vincula modelos de outros domínios e adiciona parâmetros, o símbolo se torna um componente. Muitos projetistas continuam se referindo a ele como símbolo quando o veem no esquemático porque é isso que visualizam, mas, vinculados a esse símbolo, estão os modelos de outros domínios e os detalhes paramétricos que o definem como componente. Este documento usa o termo symbol para descrever os objetos gráficos e os pinos inseridos no editor de bibliotecas de esquemáticos. Em todas as outras situações, ele é chamado de component.
O símbolo é criado no editor de bibliotecas de esquemáticos. Assim que você vincula modelos e adiciona parâmetros, ele se torna um componente. Os detalhes do componente podem ser adicionados no editor de bibliotecas de esquemáticos ou, se você usar uma biblioteca do tipo DbLink ou DbLib, podem ser extraídos de um banco de dados e adicionados ao símbolo durante a inserção no esquemático (mais informações sobre isso adiante). Como alternativa, os detalhes podem ser adicionados depois que o símbolo tiver sido inserido na folha de esquemático.
O símbolo
O símbolo é criado no editor de bibliotecas de esquemáticos. Ele é criado posicionando objetos gráficos para compor a forma necessária e, em seguida, adicionando os pinos. São os pinos que conferem inteligência elétrica ao componente. Eles são o que o software identifica como pontos de conexão elétrica e o que é mapeado para os pads no footprint da PCB.
Os símbolos podem variar de pequenos e simples a componentes com grande quantidade de pinos, criados em várias partes.
Bibliotecas baseadas em arquivos
O Altium Designer oferece suporte a diversos tipos de bibliotecas baseadas em arquivos, descritos a seguir.
Modelos de esquemáticos e de PCB e bibliotecas de modelos
Main pages: Bibliotecas de esquemáticos, Bibliotecas de PCB
Nos primórdios da automação de projetos eletrônicos, havia dois domínios de projeto: captura de esquemáticos e layout de PCB. As saídas da captura de esquemáticos eram um conjunto de folhas de esquemático impressas e as saídas do layout de PCB eram os arquivos de fabricação e montagem da PCB.
Para viabilizar isso, o projetista precisava poder criar e armazenar os símbolos esquemáticos, prontos para serem posicionados na folha de esquemático. Detalhes como valor, tensão, potência, footprint etc. do componente eram frequentemente adicionados depois que o símbolo era posicionado na folha de esquemático a partir da biblioteca de símbolos.
Quanto aos footprints, os recursos de edição tinham como foco implementar o projeto como um conjunto de camadas contendo as formas necessárias para os fotolitos. Esse foco orientado à saída determinava quais formas eram compatíveis, até mesmo a fonte usada para o designador e outros textos da serigrafia.
Esses símbolos e footprints simples eram criados e armazenados em bibliotecas, sendo que ambos os tipos inicialmente tinham a extensão de arquivo *.Lib. Quando o Windows deixou de limitar as extensões de arquivo a três caracteres, elas foram alteradas para *.SchLib para símbolos esquemáticos e *.PcbLib para footprints.
As bibliotecas de esquemáticos e de PCB são contêineres de armazenamento de modelos.
A biblioteca integrada
Main page: Bibliotecas integradas
Com o tempo, cresceu o interesse em separar o processo de criação de componentes do processo de projeto do produto. Em vez de adicionar os detalhes do componente depois que o símbolo fosse posicionado na folha de esquemático, as equipes de projeto queriam definir completamente o componente na biblioteca. Outros domínios de projeto, como a simulação de circuitos, também estavam sendo desenvolvidos e, portanto, os modelos desses domínios também precisavam ser compatíveis. Como parte da criação de componentes prontos para uso, também é necessário poder verificar o mapeamento entre símbolo e modelo e, em seguida, disponibilizar esses componentes em um único arquivo de biblioteca pronto para uso.
Para atender a esses requisitos, foi desenvolvida a biblioteca integrada (*.IntLib). A biblioteca integrada reúne todos os tipos de modelos em um único arquivo. A origem de uma biblioteca integrada é um pacote de bibliotecas (*.LibPkg), que é um projeto que reúne os símbolos, footprints e modelos de simulação de origem. Quando o projeto do pacote de bibliotecas é compilado, o mapeamento entre símbolo e modelo é verificado e a biblioteca integrada é criada. O uso de uma IntLib transforma a biblioteca em uma fonte de componentes prontos para serem posicionados, oferecendo uma boa solução para organizações de médio a grande porte que desejam separar a criação de componentes do projeto do produto.
Glossário
Componente |
Um componente é um dispositivo físico posicionado na placa, por exemplo, um circuito integrado ou resistor. Esses componentes podem conter uma única parte ou um conjunto de partes reunidas no mesmo encapsulamento. |
Corpo 3D |
Um corpo 3D é um objeto de forma poligonal que pode ser adicionado a um footprint em qualquer camada mecânica habilitada. Ele pode ser usado para definir as dimensões físicas e a forma de um componente nos planos horizontal e vertical, permitindo uma verificação mais controlada das distâncias de segurança entre componentes e uma melhor visualização 3D. Os objetos de corpo 3D também servem como espaços reservados para modelos importados no footprint do componente ou como objetos livres, não montados na PCB, como gabinetes e conjuntos. |
Designadores |
Designadores são identificadores exclusivos usados para distinguir um componente de outro em uma PCB. Eles podem ser alfabéticos, numéricos ou uma combinação de ambos. Os pads também têm designadores exclusivos que correspondem aos números dos pinos do componente. |
Footprint |
Um footprint define (ou modela) o espaço necessário para montar o componente na PCB. O modelo de footprint de um componente é armazenado em uma biblioteca de PCB. Um footprint pode conter pads para conexão aos pinos de um dispositivo e um contorno físico do encapsulamento criado a partir de segmentos de trilhas e/ou arcos na camada de serigrafia (overlay). Também podem ser incluídos elementos de montagem do dispositivo. Os footprints na biblioteca de PCB não têm designador nem comentário. Eles se tornam componentes quando posicionados em uma folha de PCB, onde os designadores e comentários são atribuídos. |
Biblioteca |
Uma biblioteca de esquemáticos é um conjunto de componentes cujas partes são armazenadas em folhas individuais. Uma biblioteca de PCB contém os footprints dos componentes. Cada tipo de biblioteca tem seu próprio editor. As bibliotecas integradas combinam bibliotecas de esquemáticos com seus modelos relacionados e não podem ser editadas diretamente pelos editores de bibliotecas. |
Objeto |
Um objeto é qualquer item individual que pode ser posicionado no espaço de projeto do editor de bibliotecas. |
Pads |
Os pads normalmente são usados em um footprint para criar áreas de conexão para os pinos dos componentes. |
Parte |
Uma parte é uma coleção de objetos gráficos que representam uma parte de um componente com vários dispositivos. As partes são armazenadas em folhas separadas dentro dos componentes nas bibliotecas de componentes esquemáticos. |
Pinos |
Os pinos conferem ao componente suas propriedades elétricas e definem seus pontos de conexão. |
Localizado por IA