Variantes de Projeto

Quando um produto precisa ser projetado e produzido em uma série de variations desse produto, cada uma com opções ou funcionalidades diferentes, a capacidade de implementar design variants evita a necessidade de criar uma versão exclusiva do projeto para cada variação.

Na prática, uma variante de projeto usa o mesmo projeto-base, mas a montagem da PCB recebe o conjunto de componentes especificado pela variação. Uma variação pode então ser selecionada ao gerar os arquivos de saída de fabricação do projeto (BOM, P&P, desenhos de montagem etc.), o que, por sua vez, determinará como o produto será montado.

A capacidade de criar variations do mesmo projeto-base proporciona grande flexibilidade à criação de projetos de PCB no Altium Designer. Com as variantes, você pode definir qualquer número de variações do projeto da placa, nas quais cada componente pode ser configurado como:

• Montado na placa.
• Não montado na placa.
• Montado na placa, mas com parâmetros do componente modificados, como seu valor.
• Um componente completamente diferente, como peça alternativa de substituição.

As variantes de projeto que usam qualquer um desses tipos de variação são chamadas de assembly variants, pois afetam apenas o processo de montagem. Nesse caso, todas as variantes compartilham a mesma placa nua fabricada.

O Altium Designer também oferece suporte a variações nas informações de serigrafia dos componentes na PCB, como a alteração do comentário de um componente, por exemplo. Uma variação desse tipo exige a produção de duas telas de serigrafia, o que resulta na fabricação de duas placas nuas diferentes. Esse tipo de variante é chamado de fabrication variant.

As variantes de projeto são gerenciadas, criadas e editadas na caixa de diálogo Variant Management ou na interface baseada em documento Variant Manager do Altium Designer. Para acessá-las, use o comando Project » Variants nos menus principais ou o comando Variants no menu de contexto da entrada do projeto no painel Projects. Para saber mais, consulte as seguintes páginas:

• Trabalhando com a caixa de diálogo de gerenciamento de variantes 
• Trabalhando com o gerenciador de variantes

Componentes lógicos e físicos

É importante entender que existem essencialmente dois tipos de componentes no Altium Designer: componentes lógicos e componentes físicos. A diferença é que os componentes posicionados na folha do esquemático são componentes lógicos, cada um sendo uma entidade conceitual que representa o componente físico que será efetivamente montado na PCB.

Embora esse modelo de correspondência um para um entre componentes lógicos e físicos funcione bem para um projeto simples, ele não atende a alguns dos recursos mais avançados do Altium Designer. Exemplos disso são os projetos multicanal, nos quais uma seção do circuito é replicada quantas vezes forem necessárias, e as variantes, nas quais um único projeto pode ser implementado com diferentes componentes montados em cada variação do projeto da placa. Esses recursos exigem que one componente lógico possa representar multiple componentes físicos.

O Altium Designer oferece essa capacidade de correspondência um para muitos por meio de sua tecnologia de compilação. Quando o projeto lógico é compilado (um processo automatizado), cada componente físico é instanciado na memória, pronto para ser transferido para a área de projeto da placa.

Para atender às situações em que o acesso aos componentes físicos é necessário no nível do esquemático, como ao definir variações de projeto, o projeto físico também é disponibilizado no editor de esquemáticos por meio de abas localizadas na parte inferior da folha do esquemático. Ali, a aba Editor, mais à esquerda, seleciona o projeto lógico (normal) capturado, e as outras abas “compiladas” representam o projeto físico equivalente, tal como será transferido para a área de projeto da PCB. Observe que o esquemático em uma aba compilada é somente leitura.

A imagem mostra a visualização do projeto físico do esquemático no editor de esquemáticos. Selecione a variação de projeto desejada clicando duas vezes em uma entrada de variante no painel Projects.

Tipos de variação

O recurso de variantes, como o nome indica, cria variações do projeto de PCB original ou “base”. Depois que esse projeto-base é estabelecido, as variantes são definidas no Variant Manager, configurando os componentes da placa como montados, montados com parâmetros alterados, não montados ou usando uma peça alternativa.

Montado

Montado é o estado padrão de um componente antes de qualquer variação ser aplicada; se ele está montado, não há variação. Todos os componentes são definidos como montados por padrão quando uma nova variação é criada na caixa de diálogo Variant Management (veja abaixo), que representa o estado de componente montado como uma célula vazia.

Montado com parâmetros alterados

O processo de definição de variantes permite alterar qualquer um dos parâmetros de um componente. A modificação do valor de um parâmetro é uma variação local e afeta apenas a documentação de saída. O esquemático original e o componente cujo parâmetro está sendo alterado não são modificados de forma alguma. Na imagem abaixo, C8 tem o parâmetro Value alterado, e essa variação é indicada pela fonte em itálico usada para exibir o texto de seu valor na área de projeto.

Não montado

Quando um componente é definido como Not Fitted, ele continua existindo no esquemático e será transferido para a PCB (para que o footprint possa ser posicionado), mas será removido da documentação de saída correspondente, como a BOM. A forma como os componentes não montados são apresentados na documentação pode ser configurada, por exemplo, para que sejam marcados com um X no esquemático e nos desenhos de saída da PCB — consulte Configurando a exibição de componentes com variações nos documentos do projeto.

Na variação selecionada (BGA), C6 está montado, C5 e C7 não estão montados e C8 está montado, mas com o valor de um parâmetro alterado.

Peça alternativa

Uma variação também pode ser definida como um componente inteiramente diferente, usado como peça alternativa. Quando a aba compilada é selecionada no editor de esquemáticos, a peça alternativa é exibida ao alternar entre variantes. Para esse tipo de variação, a peça alternativa deve ter o mesmo conjunto de pinos do esquemático, posicionados nos mesmos locais que os da peça-base. Esse é um requisito essencial para garantir que a conectividade permaneça válida quando o projeto for compilado.

No exemplo mostrado abaixo, são usadas peças alternativas para R3 e Q1 na variante TSOP. Q1 é um transistor NPN na variante BGA e um JFET na variante TSOP. Observe que os mesmos pinos são usados em cada caso.

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Há duas maneiras de lidar com uma peça alternativa na PCB.

• If the footprint is the same – se a peça alternativa escolhida tiver o mesmo nome de footprint da peça base, apenas uma instância do footprint será transferida para a PCB. Como vários footprints podem ser atribuídos a um componente, certifique-se de que o footprint correto esteja selecionado na caixa de diálogo Variant Management para cada variante.

• If the footprint changes – se a peça alternativa escolhida tiver um nome de footprint diferente do da peça base, ambos os footprints serão transferidos para a PCB. Você deverá então decidir como posicionar os dois footprints na PCB. Observe que ambos os footprints terão o mesmo designador, pois apenas um dos componentes será montado. A animação abaixo mostra como essa situação pode ser tratada quando uma variante tem SRAM BGA e a outra tem SRAM TSOP.

Nas configurações de uma variante específica, você pode optar por usar símbolos e/ou footprints sem variação para os componentes para os quais foram selecionadas peças alternativas.

Alteração do tipo de componente

A possibilidade de selecionar uma peça alternativa não se restringe à escolha do mesmo tipo de componente. Assim, você pode ter um componente base que seja um resistor, por exemplo, e definir uma peça alternativa que seja um capacitor. É importante estar ciente das consequências desse tipo de peça alternativa:

• Designator – há apenas um designador para cada componente lógico base, e esse designador é usado em todas as variantes. Por exemplo, se um resistor for substituído por um capacitor, considere usar um prefixo especial de designador para indicar isso, como R_C ou R-C.

• Pins – o componente alternativo deve ter o mesmo número de pinos que o componente base, e esses pinos devem estar na mesma posição e ser do mesmo tipo elétrico. Um aviso será exibido se essas condições não forem atendidas.

Projetos multicanal

Main article: Projeto multifolha e multicanal

Os projetos multicanal permitem definir uma única folha de esquemático, ou uma árvore de folhas, para ser repetida, replicando efetivamente uma seção do projeto várias vezes. Não é necessário copiar e colar manualmente, pois o software gerencia o processo de replicação, enquanto você define o método de anotação usado para identificar os componentes repetidos.

Nos projetos multicanal do Altium Designer, é possível substituir um componente base por um componente completamente diferente em uma variante selecionada.

Na animação, a variante BGA tem duas SRAMs montadas, enquanto a variante TSOP tem quatro SRAMs montadas. Isso é obtido deixando um dos dois canais de memória sem montagem na variante BGA.

Em termos de canais, uma variante pode ter componentes com variações entre all channels ou dentro de um specific channel, o que inclui variações de componentes montados/não montados, alterações em parâmetros específicos dos componentes ou peças alternativas.