Tạo Ký hiệu Sơ đồ nguyên lý

Ký hiệu nguyên lý thường bao gồm một hình dạng có thể phản ánh chức năng của linh kiện và một hoặc nhiều chân. Cách biểu diễn linh kiện, tức là hình thức của ký hiệu và cách bố trí các chân linh kiện, do người thiết kế quyết định. Việc này cần tuân thủ các yêu cầu của tổ chức và các tiêu chuẩn thiết kế mà bạn lựa chọn áp dụng. Một ký hiệu linh kiện có thể biểu diễn toàn bộ linh kiện vật lý, hoặc linh kiện có thể được định nghĩa bằng nhiều phần con, trong đó mỗi phần con biểu diễn một thực thể logic bên trong linh kiện vật lý (ví dụ: mỗi cổng AND trong một linh kiện gồm bốn cổng AND, hoặc cuộn dây và các bộ tiếp điểm trong rơ-le). Loại linh kiện này còn được gọi là linh kiện nhiều phần.

Tạo ký hiệu nguyên lý mới

Bạn có thể tạo ký hiệu nguyên lý trực tiếp trong Workspace đã kết nối:

1. Chọn File » New » Library từ các menu chính, sau đó trong hộp thoại New Library vừa mở, chọn Create Library Content » Symbol từ vùng Workspace của hộp thoại.

   
   Tạo ký hiệu Workspace mới bằng hộp thoại New Library

2. Trong hộp thoại Create New Item vừa mở, nhập thông tin cần thiết, đảm bảo tùy chọn Open for editing after creation được bật rồi nhấp vào OK. Ký hiệu Workspace sẽ được tạo và trình biên tập ký hiệu nguyên lý tạm thời sẽ mở, với tài liệu .SchLib là tài liệu đang hoạt động. Tài liệu này sẽ được đặt tên theo Item-Revision, với định dạng: <Item><Revision>.SchLib (ví dụ: SYM-001-0001-1.SchLib). Sử dụng tài liệu này để định nghĩa ký hiệu như mô tả bên dưới.

   
   Ví dụ về việc chỉnh sửa phiên bản đầu tiên của ký hiệu Workspace – trình biên tập ký hiệu nguyên lý tạm thời cung cấp tài liệu để bạn định nghĩa ký hiệu nguyên lý.

3. Khi ký hiệu đã được định nghĩa theo yêu cầu, hãy lưu ký hiệu vào Workspace bằng nút điều khiển Save to Server ở bên phải mục của ký hiệu trong bảng Projects. Hộp thoại Edit Revision sẽ xuất hiện, trong đó bạn có thể thay đổi Tên, Mô tả và thêm ghi chú phát hành theo yêu cầu. Tài liệu và trình biên tập sẽ đóng sau khi lưu.

Ký hiệu Workspace đã lưu có thể được sử dụng khi định nghĩa linh kiện bằng trình biên tập linh kiện ở chế độ chỉnh sửa một linh kiện hoặc chế độ chỉnh sửa linh kiện hàng loạt.

Bạn có thể duyệt các ký hiệu Workspace bằng bảng Components. Bật hiển thị mô hình bằng cách nhấp vào nút  ở đầu bảng và chọn Models, sau đó chọn danh mục Symbols.

Để chỉnh sửa ký hiệu Workspace, nhấp chuột phải vào mục tương ứng trong bảng Components và chọn lệnh Edit. Trình biên tập tạm thời sẽ mở lại, với ký hiệu được mở để chỉnh sửa. Thực hiện các thay đổi cần thiết, sau đó lưu tài liệu thành phiên bản tiếp theo của ký hiệu Workspace.

Định nghĩa ký hiệu nguyên lý

Ký hiệu nguyên lý được tạo bằng cách đặt các đối tượng đồ họa để biểu diễn thân linh kiện và các chân để biểu diễn chân vật lý trên linh kiện thực tế. Ký hiệu nguyên lý được tạo trong trình biên tập ký hiệu nguyên lý của Altium Designer.

Lưu ý khi tạo ký hiệu:

• Các đối tượng được đặt trong trình biên tập thư viện sẽ xếp chồng theo thứ tự đặt. Sử dụng các lệnh Edit » Move để thay đổi thứ tự hiển thị nếu các chân bị che khuất phía sau thân linh kiện.

• Chỉ một đầu của chân có chức năng kết nối điện. Đầu này được gọi là điểm kết nối (hotspot). Đảm bảo điểm kết nối (đầu mà bạn cầm để di chuyển chân) nằm cách xa thân linh kiện. Tham khảo đối tượng chân để biết thêm thông tin.

• Trong trình biên tập thư viện nguyên lý, các thuộc tính của ký hiệu đang hoạt động, chẳng hạn như ký hiệu định danh mặc định và mô tả, được chỉnh sửa trong bảng Properties ở chế độ Symbol. Bảng sẽ hiển thị ở chế độ này khi không có đối tượng nào được chọn. Nếu bạn nhấp đúp vào một đối tượng cơ bản được đặt trong ký hiệu linh kiện, bảng Properties sẽ hiển thị các thuộc tính của đối tượng đó thay vì của linh kiện cha.

• Tùy chọn dùng để hiển thị ký hiệu định danh và chú thích trên trang biên tập ký hiệu (Show Comment/Designator) được bật/tắt cho thư viện hiện tại trong chế độ Library Options của bảng Properties. Chọn lệnh Tools » Document Options để hiển thị bảng Properties ở chế độ này.

• Bạn có thể cấu hình phông chữ riêng cho từng đối tượng khi đặt chúng, hoặc thiết lập phông chữ ưu tiên cho các đối tượng mới bằng cách chỉnh sửa từng đối tượng tương ứng trên trang Schematic - Defaults của hộp thoại Preferences.

• Sử dụng Công cụ tạo ký hiệu nguyên lý để nhanh chóng tạo các linh kiện có số lượng chân lớn. Công cụ này cũng hỗ trợ nhập thông tin chi tiết về chân từ bảng tính thông qua menu chuột phải.

• Có thể nhập nhiều chân từ bảng tính vào ký hiệu hiện tại thông qua các lệnh Smart Grid trên menu chuột phải trong bảng SCHLIB List – tìm hiểu thêm.

Chuẩn bị không gian thiết kế

Luôn vẽ ký hiệu linh kiện gần gốc tọa độ của trang bản vẽ (tâm trang). Nếu cần, hãy đưa gốc tọa độ của trang về giữa cửa sổ thiết kế bằng cách chọn Edit » Jump » Origin (phím tắt J, O). Kiểm tra thanh trạng thái ở góc dưới bên trái màn hình để xác nhận con trỏ đang ở gốc tọa độ. Các linh kiện do Altium cung cấp được tạo quanh điểm này, được đánh dấu bằng dấu chữ thập tại tâm trang. Bạn nên luôn tạo linh kiện gần gốc tọa độ này.

Khi bạn đặt linh kiện lên sơ đồ nguyên lý, linh kiện được “giữ” tại gốc tọa độ trang của ký hiệu thư viện. Một cách thường dùng khi tạo ký hiệu là đặt điểm kết nối của chân 1 của linh kiện tại gốc tọa độ trang, nhờ đó linh kiện được giữ tại chân này khi đặt từ thư viện lên trang sơ đồ nguyên lý. Mặc dù điều này không bắt buộc (bạn có thể đặt các chân và đối tượng thân ký hiệu ở bất kỳ đâu trên trang), nhưng nếu đặt các đối tượng của ký hiệu cách xa gốc tọa độ, linh kiện cũng sẽ cách con trỏ một khoảng tương ứng khi bạn đặt nó từ thư viện lên trang sơ đồ nguyên lý.

Đơn vị mặc định của lưới sơ đồ nguyên lý và thư viện sơ đồ nguyên lý là đơn vị hệ Anh. Vì tất cả linh kiện Altium đều được thiết kế trên lưới hệ Anh này, bạn cần hiểu rõ tác động của việc chuyển sang lưới hệ mét, bởi việc nối dây chính xác đến các linh kiện được tạo trên những lưới khác nhau sẽ trở nên khó khăn. Lưu ý rằng lưới hệ Anh có thể dùng với các khổ giấy hệ mét, chẳng hạn như A3, nên không cần chuyển sang lưới hệ mét khi làm việc với các trang bản vẽ có kích thước hệ mét. Đơn vị của trang hiện tại được xác định trên thẻ General trong vùng General  của bảng Properties ở chế độ Library Options (sử dụng lệnh Tools » Document Options từ các menu chính để truy cập chế độ này của bảng Properties).

Sử dụng vùng Chung  của bảng Thuộc tính  ở chế độ Library Options để thiết lập đơn vị cho trang hiện tại.

Nếu muốn, hãy bật tùy chọn Show Comment/Designator trong bảng Thuộc tính  để hiển thị các chuỗi Chú thích/Ký hiệu định danh cho linh kiện hiện tại trong tài liệu thư viện của bạn.

Các đối tượng được đặt trên lưới bắt điểm hiện tại. Lưới hiện tại được hiển thị ở phía dưới không gian thiết kế, tại đầu bên trái của thanh trạng thái.

Bạn cũng có thể thiết lập Snap Grid và Visible Grid trong bảng Properties ở chế độ Library Options. Thay vì mở bảng Thuộc tính  mỗi khi cần thay đổi lưới, bạn có thể nhấn G để chuyển lần lượt lưới bắt điểm qua các thiết lập có sẵn. Có thể chỉnh sửa các thiết lập có sẵn trên trang Sơ đồ nguyên lý – Lưới của hộp thoại Preferences.

Bảng Thuộc tính

Khi tài liệu đang hoạt động là tài liệu Thư viện sơ đồ nguyên lý (*.SchLib), chọn lệnh Tools » Document Options từ các menu chính – bảng Properties sẽ hiển thị Library Options. Các mục có thể thu gọn dưới đây chứa thông tin về các tùy chọn và thành phần điều khiển có sẵn:

Khi một đối tượng thiết kế được chọn, bảng sẽ hiển thị các tùy chọn dành riêng cho loại đối tượng đó. Bảng sau liệt kê các loại đối tượng có thể đặt trong không gian thiết kế thư viện. Nhấp vào liên kết để truy cập trang thuộc tính của đối tượng đó.

Tạo thân ký hiệu nguyên lý

Sau khi thiết lập các tùy chọn không gian thiết kế theo yêu cầu, bước tiếp theo là tạo biểu diễn đồ họa của linh kiện, tức là tạo hình đồ họa cho ký hiệu sẽ đại diện cho linh kiện đó khi được đặt trên trang sơ đồ nguyên lý. Điều quan trọng là phải lựa chọn một tiêu chuẩn cho các ký hiệu đồ họa trên sơ đồ nguyên lý để tuân thủ. Tiêu chuẩn này sẽ cung cấp một khuôn mẫu chính thức khi thiết kế hình đồ họa cho ký hiệu và bảo đảm tính nhất quán. Phương pháp thiết kế của Altium tuân theo tiêu chuẩn IEEE 315, không chỉ bao quát các phần tử mạch phổ biến nhất mà còn xác định rõ cách kết hợp các phần tử bán dẫn để biểu diễn nhiều loại linh kiện silicon khác nhau.

Phần thân của ký hiệu được tạo bằng cách đặt các đối tượng thiết kế đồ họa vào không gian thiết kế của trình biên tập thư viện sơ đồ nguyên lý thông qua menu Place , thanh Utilities hoặc Active Bar. Nhấp đúp vào ký hiệu sơ đồ nguyên lý đã đặt để mở bảng Properties và xác định chi tiết hơn từng hình dạng.

Altium Designer cung cấp nhiều hình dạng ký hiệu khép kín, bao gồm hình chữ nhật, đa giác, elip và hình chữ nhật bo góc như minh họa bên dưới. 

Các hình dạng kiểu đường bao gồm cung tròn, đường thẳng/đường gấp khúc, đường cong Bézier và cung elip. Đường thẳng/đường gấp khúc có thể có đầu và đuôi mũi tên. Nhấp đúp để mở bảng Properties và xác định đầu và đuôi.  

Thêm chân vào ký hiệu

Chính các chân linh kiện mang lại đặc tính điện cho linh kiện và xác định các điểm kết nối trên linh kiện để dẫn tín hiệu vào và ra. Mỗi chân trên linh kiện vật lý thực tế được biểu diễn bằng một chân được đặt trên ký hiệu.

Có thể thêm chân vào linh kiện hiện đang hiển thị trong không gian thiết kế của tài liệu thư viện sơ đồ nguyên lý bằng một trong các phương pháp sau. Trong mỗi trường hợp, chân sẽ di chuyển theo con trỏ, với điểm neo tại đầu kết nối điện. Xoay và/hoặc lật chân theo yêu cầu rồi nhấp để đặt.

• Sử dụng lệnh Place » Pin (hoặc phím tắt P, P).

• Nhấp vào nút  trên Active Bar.

• Nhấp vào nút  trong danh sách thả xuống đối tượng thiết kế của thanh công cụ Utilities .

• Sử dụng hộp thoại Component Pin Editor – khi không có đối tượng nào được chọn trong không gian thiết kế, có thể sử dụng bảng Properties để chỉnh sửa các thuộc tính của ký hiệu, bao gồm chỉnh sửa, thêm hoặc xóa chân. Bảng này cũng cho phép truy cập hộp thoại Component Pin Editor; để mở hộp thoại, nhấp vào nút  trên thẻ Pins của bảng Properties. Hộp thoại cung cấp một nơi tập trung, thuận tiện để bạn sửa đổi một số thuộc tính nhất định của bất kỳ chân nào thuộc ký hiệu. Ngoài khả năng chỉnh sửa thuộc tính chân, hộp thoại còn cho phép bạn thêm chân mới hoặc xóa chân hiện có.

Truy cập hộp thoại Component Pin Editor để quản lý tất cả các chân của ký hiệu bạn đã tạo.

Cấu hình thuộc tính chân

Nhấn Tab để mở chế độ Component của bảng Properties nhằm chỉnh sửa thuộc tính chân trước khi đặt. Các giá trị số sẽ tự động tăng trong những lần đặt chân tiếp theo. Cách thức tự động tăng được cấu hình trong các thiết lập Auto-Increment During Placement trên trang Sơ đồ nguyên lý – Chung của hộp thoại Preferences . Sử dụng giá trị âm để tự động giảm.

Sử dụng trang Schematic - General của hộp thoại Preferences để xác định cách thức tự động tăng.  Trong khi đặt hoặc mỗi khi di chuyển chân, chân được giữ tại đầu kết nối điện (còn gọi là đầu nóng của chân). Phải đặt chân sao cho đầu kết nối điện hướng ra xa thân linh kiện. Nhấn phím cách để xoay chân trong khi di chuyển.

Cũng có thể đặt các chân để biểu diễn các điểm cơ điện trên linh kiện, chẳng hạn như tai kim loại trên bộ ổn áp.

Một chân có nhiều thuộc tính, bao gồm Tên và Mã định danh. Mã định danh của chân được dùng để ghép chân trên ký hiệu với pad trên footprint PCB. Khoảng cách mặc định từ đầu chân đến vị trí hiển thị của Designator và Name là một thiết lập áp dụng cho toàn hệ thống đối với Trình biên tập sơ đồ nguyên lý và Trình biên tập thư viện sơ đồ nguyên lý. Cấu hình Pin Margin trên trang Sơ đồ nguyên lý – Chung của hộp thoại Preferences .

Có thể cấu hình các thiết lập riêng cho Name trong hộp thoại Trình biên tập chân linh kiện.

Chân có một Electrical Type được hệ thống kiểm tra quy tắc điện của Altium sử dụng để xác minh tính hợp lệ của các kết nối giữa các chân. Đặt tùy chọn này trong hộp thoại Component Pin Editor cho phù hợp với loại điện của chân linh kiện đó. Giá trị Pin Length mặc định nên phù hợp với lưới bắt điểm đã chọn (thường là 100 mil hoặc 50 mil). Chiều dài mặc định là 30; các chiều dài thường dùng là 20 hoặc 30. Có thể thêm

Symbols trong hộp thoại Component Pin Editor vào các vị trí khác nhau trên chân để biểu diễn thông tin điện của chân.

Dán mảng

Ngoài các lệnh cắt, sao chép và dán tiêu chuẩn, bạn cũng có thể sử dụng lệnh Edit » Paste Array từ các menu chính khi tạo ký hiệu linh kiện để đặt nội dung hiện có trong bảng nhớ tạm vào tài liệu hiện tại dưới dạng một mảng đối tượng theo chiều dọc hoặc chiều ngang. Cách này đặc biệt hữu ích khi ký hiệu linh kiện đang tạo cần có nhiều chân.

Sau khi khởi chạy lệnh, hộp thoại Setup Paste Array sẽ xuất hiện.

Hộp thoại Setup Paste Array

Thiết lập các tùy chọn theo yêu cầu rồi nhấp vào OK.

Bạn sẽ được nhắc chọn vị trí bắt đầu trên tài liệu để chèn mảng. Chỉ cần đưa con trỏ đến vị trí mong muốn rồi nhấp chuột hoặc nhấn Enter. Mảng sẽ được dán tại vị trí bắt đầu đã chọn.

Thêm ký hiệu IEEE

Có thể sử dụng các ký hiệu IEEE trong ký hiệu sơ đồ nguyên lý để biểu diễn các hàm logic hoặc thiết bị. Các ký hiệu này giúp người dùng hiểu được đặc tính logic của các hàm hoặc thiết bị đó mà không cần có kiến thức cụ thể về đặc điểm bên trong của chúng.

Các ký hiệu IEEE có thể đặt được hiển thị trong hình bên dưới.

Xác định thuộc tính ký hiệu

Các thuộc tính ký hiệu, chẳng hạn như ký hiệu định danh và mô tả của ký hiệu, được chỉnh sửa trong chế độ Symbol của bảng Properties .

• Designator - nhập tiền tố định danh cần dùng theo sau là ?. Khuyến nghị chỉ sử dụng các chữ cái cho tiền tố.

• Name và Description - các chuỗi này hữu ích khi tìm kiếm ký hiệu.

• Type xác định loại linh kiện mà ký hiệu này đại diện. Các thành phần phi tiêu chuẩn, chẳng hạn như logo công ty (Graphical) hoặc bộ tản nhiệt (Mechanical), có thể được tạo dưới dạng ký hiệu sơ đồ nguyên lý và đặt vào dự án.

Loại linh kiện

Trong môi trường thiết kế, bạn cũng có thể cần tạo các đối tượng thiết kế không nhất thiết là linh kiện sẽ được lắp trên PCB hoàn thiện. Ví dụ, có thể có một mô-đun bên ngoài kết nối với bo mạch mà bạn muốn vẽ dưới dạng linh kiện và đưa vào sơ đồ nguyên lý để thiết kế rõ ràng hơn, nhưng không muốn đưa vào BOM của bo mạch này. Hoặc có thể có các chi tiết cơ khí, chẳng hạn như bộ tản nhiệt và vít lắp, cần có trong BOM nhưng bạn không muốn đưa vào sơ đồ nguyên lý.

Những tình huống này được xử lý bằng cách thiết lập Type của linh kiện. Với ví dụ vừa nêu, loại linh kiện có thể được đặt thành Graphical. Một nhóm linh kiện đặc biệt khác là điểm kiểm tra – linh kiện này cần có trên cả sơ đồ nguyên lý và PCB. Nó cần được kiểm tra trong quá trình đồng bộ thiết kế nhưng không cần có trong BOM. Trong trường hợp này, Type của linh kiện được đặt thành Standard (No BOM).

Đối với linh kiện phi tiêu chuẩn, hãy đặt Type cho phù hợp.

Ngoài việc dùng để xác định liệu một linh kiện có được đưa vào BOM hay không, trường Type còn được dùng để xác định cách quản lý linh kiện đó trong quá trình đồng bộ linh kiện. Tất cả các loại Standard, Net Tie và Jumper đều được đồng bộ đầy đủ, nghĩa là linh kiện được chuyển từ sơ đồ nguyên lý sang PCB và kết nối net được kiểm tra. Đối với Mechanical và Graphical Type, linh kiện không được chuyển từ sơ đồ nguyên lý sang PCB. Nếu một linh kiện thuộc một trong các loại này đã được đặt thủ công trên PCB và tùy chọn Type tương ứng đã được chọn, thì việc đồng bộ ở cấp linh kiện sẽ được thực hiện nhưng không kiểm tra kết nối ở cấp net.

Tham khảo chế độ Linh kiện của bảng Properties để biết thông tin chi tiết về các tùy chọn Type.

Chia linh kiện thành nhiều phần

Trong một số trường hợp, việc chia linh kiện thành nhiều ký hiệu sẽ phù hợp hơn, mỗi ký hiệu được gọi là một Part. Ví dụ gồm mạng điện trở chứa tám điện trở riêng lẻ và mỗi điện trở có thể được sử dụng độc lập với các điện trở khác, cuộn dây và các bộ tiếp điểm trong rơ-le, hoặc từng chân trong đầu nối, chẳng hạn khi bạn muốn đặt các chân đầu nối rải khắp trang sơ đồ thay vì đi dây đến một ký hiệu đầu nối duy nhất. Một ví dụ khác là IC 74F08SJX gồm bốn cổng AND 2 đầu vào – trong linh kiện này có bốn cổng AND 2 đầu vào độc lập. Mặc dù có thể vẽ linh kiện dưới dạng một ký hiệu duy nhất hiển thị cả bốn cổng, nhưng sẽ hữu ích hơn nếu vẽ thành bốn cổng riêng biệt, trong đó mỗi cổng có thể được đặt độc lập với các cổng khác tại vị trí bất kỳ trên sơ đồ nguyên lý.

Các linh kiện này được gọi là multi-part components. Mỗi phần được vẽ riêng trong trình biên tập thư viện sơ đồ nguyên lý và các chân được thêm vào tương ứng. Hình dưới đây minh họa cùng một mạng điện trở được vẽ dưới dạng một phần duy nhất, rồi dưới dạng bốn phần riêng biệt.

Cùng một mạng điện trở được thể hiện dưới dạng một phần duy nhất ở bên trái và bốn phần riêng biệt ở bên phải.

Lưu ý khi làm việc với linh kiện nhiều phần:

• Trong trình biên tập ký hiệu sơ đồ nguyên lý, sử dụng lệnh Tools » New Part từ các menu chính để thêm một phần khác vào linh kiện hiện tại. Ngoài ra, hãy nhấp vào nút  trên Active Bar hoặc nhấp chuột phải trong không gian thiết kế và chọn Tools » New Part từ menu ngữ cảnh. Một phần mới sẽ được thêm vào linh kiện và một trang trống dành cho phần đó sẽ được mở và kích hoạt trong cửa sổ thiết kế. Sử dụng trang này để thêm các đối tượng cơ bản tạo nên hình biểu diễn của phần đó.

• Sử dụng bảng SCH Library để chuyển giữa các phần trong linh kiện nhiều phần, như minh họa bên dưới.

  

  Bạn cũng có thể sử dụng các lệnh Tools » Next Part và Tools » Previous Part từ menu chuột phải của không gian thiết kế để hiển thị phần tiếp theo hoặc phần trước đó.

• Để xóa phần đang hoạt động khỏi linh kiện nhiều phần đang mở trong tài liệu hiện tại, chọn Tools » Remove Part từ các menu chính hoặc nhấp chuột phải và chọn Tools » Remove Part từ menu ngữ cảnh. Bạn cũng có thể xóa trực tiếp các phần khỏi linh kiện nhiều phần từ bảng SCH Library.

  Không thể khôi phục các phần linh kiện đã xóa bằng lệnh Undo.
• Nếu các phần của linh kiện chỉ khác nhau đôi chút, bạn có thể sao chép và dán nội dung giữa các phần rồi chỉ cập nhật, chẳng hạn, thông tin chân trong các phần mới.
• Trình biên tập ký hiệu sơ đồ nguyên lý cho phép mỗi linh kiện có số lượng phần không giới hạn và mỗi phần có thể hỗ trợ các hình biểu diễn khác nhau thông qua tính năng Chế độ hiển thị thay thế ở cấp linh kiện. Ngoài ra, một linh kiện nhiều phần có thể được biểu diễn bằng một ký hiệu duy nhất (tất cả các phần) hoặc nhiều ký hiệu (cho từng phần) mà vẫn chỉ sử dụng một linh kiện, thông qua các chế độ Bình thường và Thay thế đã xác định – tìm hiểu thêm.
• Ký hiệu định danh của linh kiện nhiều phần bao gồm một hậu tố để nhận diện từng phần. Hậu tố có thể là chữ cái hoặc chữ số và được thiết lập trong vùng Alpha Numeric Suffix trên trang Schematic - General của hộp thoại Preferences. Lưu ý rằng tùy chọn này là một thiết lập môi trường cài đặt phần mềm. Thiết lập này không được lưu trong thư viện hoặc tệp sơ đồ nguyên lý, do đó không đi kèm với các tệp thiết kế.

• Các linh kiện nhiều phần được xem là đồng nhất, nghĩa là tất cả các phần đều tương đương khi đánh số định danh thiết kế và có thể được hoán đổi trong quá trình đánh số. Ví dụ, một cuộn dây rơ-le có thể bị hoán đổi với một bộ tiếp điểm rơ-le, tùy thuộc vào vị trí tương đối của chúng trên trang sơ đồ nguyên lý. Để khóa một phần cụ thể trong linh kiện đã đặt, hãy bật  trong bảng Properties như minh họa bên dưới.

  

• Trong quá trình đánh số định danh sơ đồ nguyên lý, các phần trong linh kiện nhiều phần được nhóm lại để tạo thành một linh kiện hoàn chỉnh theo Matching Options được cấu hình trong hộp thoại Annotate (như minh họa bên dưới). Các hộp kiểm được chọn ở bên trái xác định những thuộc tính linh kiện phải trùng khớp để các phần đủ điều kiện được nhóm với nhau. Nếu bạn cần kiểm soát việc nhóm các phần cụ thể để chúng nằm trong cùng một linh kiện vật lý, chẳng hạn một cặp bộ khuếch đại thuật toán trong thiết kế bộ lọc, và không muốn gán cũng như khóa chúng theo cách thủ công, hãy thêm một tham số vào linh kiện đó rồi nhập giá trị xác định những phần cần được nhóm với nhau. Hình trên bên dưới minh họa các tùy chọn so khớp trong hộp thoại Annotate. Các tham số được bật sẽ được sử dụng để so khớp linh kiện nhiều phần; tham số ResPack đã được thêm vào bảng Properties (hình dưới) để kiểm soát việc nhóm các điện trở vào cùng một vỏ linh kiện (khi các phần có cùng giá trị tham số, chúng có thể được nhóm vào cùng một linh kiện vật lý). Lưu ý tùy chọn Strictly. Nếu tùy chọn này được bật, các phần must có tham số này để được nhóm với nhau. Hãy thận trọng với tùy chọn này nếu bạn đang kiểm soát việc nhóm nhiều loại linh kiện nhiều phần khác nhau — tất cả chúng đều phải có tham số đó nếu Strictly được bật.

  

  

• Chỉ có thể hoán đổi phần trên PCB đối với linh kiện có các phần được định nghĩa dưới dạng linh kiện nhiều phần. Tìm hiểu thêm trong tài liệu Hoán đổi cặp chân và phần linh kiện.
• Để định nghĩa các chân nguồn, bạn có thể tạo thêm một phần cho linh kiện và đặt các chân VCC và GND vào phần đó. Hãy nhớ bật tùy chọn   trong bảng Properties để đảm bảo phần này không bị hoán đổi với bất kỳ cổng logic nào khi đánh số định danh lại.

Chế độ hiển thị – Nhiều cách biểu diễn cho cùng một linh kiện

Phần mềm hỗ trợ nhiều cách hiển thị khác nhau cho cùng một linh kiện. Các cách hiển thị này có thể sử dụng những dạng đồ họa khác nhau của linh kiện, chẳng hạn dạng DeMorgan hoặc IEEE. Hoặc, ví dụ, một số khách hàng có thể thích điện trở được vẽ dưới dạng hình chữ nhật, trong khi những khách hàng khác thích dạng đường lượn sóng.

Mỗi cách biểu diễn này được gọi là một Mode hiển thị. Nếu đã thêm một dạng xem thay thế cho một phần, bạn có thể hiển thị dạng xem đó để chỉnh sửa trong trình biên tập ký hiệu sơ đồ nguyên lý bằng cách chọn chế độ thay thế từ menu con Tools » Mode trong các menu chính và danh sách thả xuống Mode trên thanh công cụ Mode. Dạng biểu diễn đồ họa hiện tại của linh kiện đang hoạt động được biểu thị bằng biểu tượng dấu tích bên cạnh mục tương ứng trong các menu chính hoặc trong danh sách thả xuống Mode trên thanh công cụ Mode . Tuy nhiên, lưu ý rằng chỉ 20 chế độ đồ họa Thay thế đầu tiên được liệt kê trong menu và trên thanh công cụ.

Ngoài việc chọn chế độ bình thường hoặc thay thế từ các menu chính hoặc danh sách thả xuống của thanh công cụ, bạn cũng có thể sử dụng các lệnh Tools » Mode » Previous và Tools » Mode » Next từ các menu chính (các nút và trên thanh công cụ Mode) để hiển thị chế độ trước/tiếp theo của linh kiện đang hoạt động.

Một điện trở được tạo với hai chế độ hiển thị. Trình biên tập thư viện có thanh công cụ Mode, cho phép thêm/xóa và chuyển lần lượt qua các chế độ.

Để thêm một chế độ xem thay thế, khi phần linh kiện đang hiển thị trong cửa sổ thiết kế của trình biên tập ký hiệu sơ đồ nguyên lý, hãy chọn Tools » Mode » Add hoặc nhấp vào nút  trên thanh công cụ Mode . Một trang trống dành cho Alternate N sẽ hiển thị (N là số khả dụng tiếp theo trong phạm vi 1-255). Thông thường, bạn sẽ sao chép phần đã tạo ở chế độ Normal và dán vào chế độ Alternate mới. Sử dụng Edit » Copy và Edit » Paste để sao chép và dán chế độ Normal sang chế độ Alternate . Thao tác này cung cấp cho bạn bộ chân chính xác, sau đó bạn có thể sửa đổi các thành phần đồ họa và bố trí các chân theo yêu cầu.

Để đổi tên chế độ thay thế hiện tại, chọn lệnh Tools » Mode » Rename từ các menu chính hoặc nhấp vào Rename trên thanh công cụ Mode. Sau khi chạy lệnh, hộp thoại Rename Alternate Representation sẽ xuất hiện. Nhập tên mới cho ký hiệu đã chọn rồi nhấp vào OK. Khi đó, chế độ thay thế này sẽ được hiển thị bằng tên đã đặt trong các menu chính và trên thanh công cụ Mode.

Để xóa dạng biểu diễn đồ họa (chế độ) hiện tại của linh kiện đang hoạt động, chọn lệnh Tools » Mode » Remove từ các menu chính hoặc nhấp vào nút trên thanh công cụ Mode. Bạn có thể xóa bất kỳ dạng biểu diễn đồ họa nào (Normal và Alternate) hiện có của linh kiện. Nếu linh kiện có một hoặc nhiều dạng biểu diễn Thay thế và bạn xóa dạng biểu diễn Normal, dạng Thay thế đầu tiên (Alternate 1) sẽ trở thành dạng biểu diễn Normal. Tất cả các dạng Thay thế còn lại sẽ được đánh số lại tương ứng. Nếu linh kiện không có dạng biểu diễn Thay thế nào và bạn xóa dạng biểu diễn Normal, hộp thoại xác nhận sẽ yêu cầu xác nhận xóa linh kiện khỏi thư viện — nhấp vào Yes sẽ thực sự xóa linh kiện khỏi thư viện.

Chế độ cần dùng được chọn khi đặt linh kiện từ thư viện lên trang sơ đồ nguyên lý bằng bộ chọn Mode trong vùng Graphical của bảng Properties. Chế độ đặt mặc định là chế độ được hiển thị trong trình biên tập thư viện khi thư viện được lưu lần cuối.

Sử dụng linh kiện nhiều phần với các chế độ thay thế

Altium Designer hỗ trợ biểu diễn linh kiện nhiều phần dưới dạng một ký hiệu duy nhất (tất cả các phần con) hoặc nhiều ký hiệu (mỗi ký hiệu cho một phần con riêng lẻ), chỉ bằng một linh kiện thông qua các chế độ Bình thường và Thay thế đã xác định. Ví dụ, một linh kiện khuếch đại thuật toán kép có thể được biểu diễn bằng hai ký hiệu trong một chế độ hiển thị và bằng một ký hiệu duy nhất trong chế độ hiển thị khác, như minh họa trong hình bên dưới. Trong trường hợp này, phần thứ hai sẽ không có đối tượng đồ họa cơ bản nào trong chế độ hiển thị một ký hiệu.

Tạo báo cáo linh kiện

Component Report liệt kê thông tin về ký hiệu đang hoạt động.

1. Chọn Reports » Component (phím tắt R, C).

2. Một báo cáo có tiêu đề <LibraryName>.cmp sẽ mở ra dưới dạng tài liệu đang hoạt động. Tệp này bao gồm tên linh kiện và số phần có trong linh kiện. Với mỗi phần, thông tin chi tiết về chân được cung cấp cho từng dạng biểu diễn đồ họa (Bình thường và mọi dạng Thay thế).

   

3. Đóng báo cáo để quay lại không gian thiết kế của trình biên tập sơ đồ nguyên lý.

Hỗ trợ linh kiện cầu nối

Cầu nối, còn được gọi là dây nối, cho phép bạn thay thế đường mạch bằng một linh kiện cầu nối, thường là yếu tố thiết yếu để thiết kế thành công bo mạch một mặt. Altium Designer hỗ trợ sử dụng linh kiện cầu nối thông qua loại linh kiện đặc biệt Jumper.

Mặc dù bạn có thể bắt đầu bằng cách đặt trực tiếp các footprint cầu nối lên PCB, quy trình được đề xuất bắt đầu từ sơ đồ nguyên lý. Để tìm hiểu thêm, hãy tham khảo trang Làm việc với linh kiện cầu nối.

Sử dụng công cụ tạo ký hiệu sơ đồ nguyên lý

Việc tạo ký hiệu linh kiện trong thư viện và dữ liệu chân của ký hiệu ngày càng trở nên phức tạp khi mức độ phức tạp của linh kiện tăng lên. Ví dụ, với các linh kiện BGA quy mô lớn hiện nay yêu cầu đặt và cấu hình hàng trăm chân, việc tạo ký hiệu linh kiện phù hợp thường đòi hỏi nhiều thời gian và công sức.

Để giảm khối lượng công việc khi tạo ký hiệu linh kiện, Altium Designer cung cấp công cụ tạo ký hiệu sơ đồ nguyên lý nâng cao, dựa trên giao diện trình hướng dẫn tạo ký hiệu và hộp thoại biên tập chân. Công cụ này có các tính năng tạo đồ họa ký hiệu tự động, bảng chân dạng lưới và khả năng dán dữ liệu thông minh.

Tạo ký hiệu

Có thể truy cập công cụ tạo ký hiệu sơ đồ nguyên lý từ trình biên tập thư viện sơ đồ nguyên lý bằng cách chọn lệnh Tools » Symbol Wizard từ các menu chính. Bạn cũng có thể truy cập công cụ khi tạo linh kiện Workspace bằng Component Editor ở chế độ chỉnh sửa một linh kiện, bằng cách nhấp vào biểu tượng thả xuống trên nút bên dưới mô hình ký hiệu và chọn Wizard từ menu.

Để tạo ký hiệu linh kiện mới bằng công cụ này, trước tiên hãy thêm một linh kiện mới vào tài liệu thư viện đang hoạt động. Sau đó, bạn có thể xây dựng ký hiệu mới thông qua giao diện của công cụ — hộp thoại Symbol Wizard — xuất hiện khi chạy lệnh. Sử dụng hộp thoại để xác định ký hiệu linh kiện theo cách tương tác tùy theo yêu cầu, bao gồm số lượng chân, cách bố trí các chân và dữ liệu chân.

• Number of Pins - nhập thủ công hoặc dùng các mũi tên lên và xuống để tăng hoặc giảm số lượng chân mong muốn.
• Layout Style - chọn trong tập hợp các mẫu bố trí được xác định trước, trong đó vị trí chân được tự động gán. Sử dụng danh sách thả xuống để chọn cách bố trí mong muốn. Hình Preview ở bên phải và dữ liệu trong cột Side sẽ được cập nhật tương ứng. Các lựa chọn bao gồm:
  • Dual in-line
  • Quad side 
  • Connector zig-zag 
  • Connector 
  • Single in-line 
  • Manual
    Cấu hình Manual cho biết vị trí chân không được gán tự động. Kiểu bố trí sẽ trở về thiết lập này khi vị trí chân của một kiểu tiêu chuẩn (Quad side, Connector zig-zag, và Single in-line) đã được chỉnh sửa.

Lưới

• Position – chỉ số vị trí tham chiếu của chân ký hiệu. Dữ liệu này không thể chỉnh sửa.
• Group – chuỗi được nhập thủ công để xác định một nhóm chân.

• Display Name – chuỗi thuộc tính tên hiển thị của chân linh kiện.

  Tên chân được nhập có dấu gạch chéo sẽ được nhận diện là tên chân thay thế và được thêm vào thuộc tính chân của ký hiệu được tạo. Lưu ý rằng việc sử dụng ký tự gạch chéo để phân tách từng chức năng chân đã được mã hóa cố định, vì vậy nếu tên chân cần chứa dấu gạch chéo nhưng không tạo tên chân tùy chỉnh cho chân đó (ví dụ: I/O), bạn có thể xóa các tên chân bổ sung này bằng chế độ Pin của bảng Properties sau khi tạo ký hiệu.
• Designator – chuỗi thuộc tính định danh của chân. Theo mặc định, chuỗi này sẽ tự động khớp với Position của chân.
• Electrical Type – sử dụng danh sách thả xuống trong trường để chọn loại điện của chân. Các lựa chọn bao gồm Input, I/O, Output, Open Collector, Passive, HiZ, Open Emitter và Power.
• Description – thuộc tính chuỗi mô tả của chân.
• Side – sử dụng danh sách thả xuống trong trường để chọn vị trí của ký hiệu. Chọn trong số Left, Bottom, Right và Top. Khi vùng này được thay đổi, thiết lập Layout style sẽ đổi thành Manual.

Menu chuột phải

• Move Up - dùng để di chuyển dữ liệu đã chọn lên một hàng.
• Move Down - dùng để di chuyển dữ liệu đã chọn xuống một hàng.
• Copy - dùng để sao chép dữ liệu đã chọn vào bộ nhớ tạm.
• Paste - dùng để dán dữ liệu được sao chép gần nhất vào bộ nhớ tạm tại vị trí con trỏ.
• Smart Paste - dùng để mở hộp thoại Pin Data Smart Paste nhằm sao chép nhiều cột dữ liệu từ nguồn bên ngoài vào các cột tương ứng trong lưới. Sử dụng hộp thoại để cấu hình dữ liệu cột và các dấu phân cách, sau đó nhấp vào Paste. Tìm hiểu thêm về Dán thông minh.
• Clear - dùng để xóa dữ liệu chân.

Xem trước

Vùng này hiển thị bản xem trước hình dạng ký hiệu và cập nhật động theo các thiết lập và dữ liệu chân hiện tại. Sử dụng thanh trượt hoặc - và + để phóng to/thu nhỏ hình.

Các điều khiển bổ sung

• Continue editing after placement - nếu được chọn, hộp thoại sẽ vẫn mở (cho phép chỉnh sửa thêm) sau khi linh kiện được đặt.
• Place - dùng để đặt ký hiệu và dữ liệu chân đã hoàn thiện. Các lựa chọn bao gồm:
  • Place Symbol
  • Place New Symbol
  • Place New Part

Dán dữ liệu chân

Mặc dù có thể chỉnh sửa dữ liệu chân trong bảng để nhiều ô có cùng một giá trị, các tính năng Paste và Smart Paste của hộp thoại cung cấp phương thức nâng cao để điền dữ liệu vào tất cả các ô bằng cách nhập lượng lớn dữ liệu khác nhau từ các nguồn bên ngoài.

Trong bảng, có thể sử dụng các thao tác sao chép và dán thông thường để điền dữ liệu từ nhóm ô này sang nhóm ô khác. Ví dụ, chọn ba ô trong một cột, sao chép dữ liệu (nhấp chuột phải - Copy), sau đó chọn ba ô đích để dán (nhấp chuột phải - Paste).

Cũng có thể sử dụng cách này để sao chép và dán một vùng dữ liệu từ nguồn bên ngoài, chẳng hạn như bảng tính, tệp văn bản hoặc tệp PDF.

Ví dụ về việc dán dữ liệu được sao chép từ bảng tính bên ngoài vào bảng Pin data.

Dán thông minh

Ngoài các thao tác sao chép và dán thông thường, tính năng Dán thông minh còn cho phép điền nhiều cột dữ liệu từ nguồn bên ngoài bằng phương pháp ánh xạ cột tự động.

Để sao chép nhiều cột dữ liệu nguồn vào các cột tương ứng trong bảng Pin data, hãy nhấp chuột phải trong bảng và chọn lệnh Smart Paste từ menu ngữ cảnh. Thao tác này sẽ mở hộp thoại Pin Data Smart Paste, trong đó dữ liệu nguồn sẽ được điền sẵn. Có nhiều dấu phân cách dữ liệu để bạn lựa chọn cho phù hợp với các dấu phân cách được sử dụng trong dữ liệu nguồn.

Hộp thoại Pin Data Smart Paste

Đặt ký hiệu

Sau khi các thiết lập và dữ liệu chân đã được cấu hình theo yêu cầu, bạn có thể đặt ký hiệu vào không gian thiết kế của linh kiện thư viện đang hoạt động. Có thể đặt dưới dạng một linh kiện đơn hoặc một phần của linh kiện nhiều phần bằng các lệnh tương ứng trong menu ngữ cảnh của nút Place trong hộp thoại. Lưu ý rằng nếu tùy chọn Continue editing after placement được bật, hộp thoại Symbol Wizard sẽ vẫn mở (cho phép chỉnh sửa thêm) sau khi linh kiện/phần được đặt.

Tăng tốc tạo ký hiệu nguyên lý bằng công cụ Smart Grid Insert

Công cụ Smart Grid Insert có sẵn trong bảng SCHLIB List cho phép bạn ánh xạ dữ liệu hiện có trong bộ nhớ tạm tới các thuộc tính đối tượng của Altium Designer. Các công cụ này giúp đơn giản hóa đáng kể quá trình tạo ký hiệu nguyên lý, và chỉ qua vài bước, bạn có thể tạo các chân của linh kiện trực tiếp từ dữ liệu bên ngoài như bảng tính, tệp PDF hoặc tệp ASCII.

Mặc dù bạn có thể sao chép trực tiếp dữ liệu chân từ nguồn vào Altium Designer, nhưng thực hiện một vài bước chuẩn bị sẽ giúp đạt được kết quả tối ưu. Bảng tính là nơi phù hợp để làm việc này. Thông thường, bạn chỉ cần thực hiện một vài bước, bao gồm:

• Thêm hàng tiêu đề để dễ dàng ánh xạ giữa các cột. Đừng lo nếu tên cột không hoàn toàn trùng khớp, Altium Designer có khả năng tự động suy luận cách ánh xạ chính xác rất tốt.

• Thêm cột Object Kind để Altium Designer biết cần tạo các đối tượng kiểu chân.

• Thêm cột Type để chỉ định kiểu điện của từng chân.

• Thêm tọa độ X và Y của chân. Các phần mềm bảng tính có những công cụ rất hữu ích để điền giá trị vào ô. Ví dụ, nếu bạn nhấp chuột phải rồi kéo để chọn một nhóm ô trong Microsoft Excel, bạn có thể chỉ định dãy số mong muốn, giúp dễ dàng bố trí các chân cách đều nhau trong thư viện sơ đồ nguyên lý.

Các linh kiện có nhiều chân và được chia thành các phần theo quy luật, chẳng hạn như FPGA, rất phù hợp để triển khai dưới dạng linh kiện nhiều phần trong Altium Designer. Cách dễ nhất là tạo tất cả các chân trong phần đầu tiên của linh kiện Altium Designer, sau đó cắt và dán các nhóm chân sang những phần khác.

Để sắp xếp các chân thành những nhóm gọn gàng, sẵn sàng cho từng phần, hãy thử chừa một vài hàng trống giữa các nhóm chân của từng phần trong bảng tính. Cách này không chỉ giúp dễ dàng nhận biết vị trí có thể cần bắt đầu lại các giá trị tọa độ, mà còn cho phép bạn tự động thêm giá trị X, Y cho một vùng chọn lớn rồi xóa các giá trị X, Y thừa ở những hàng trống. Nhờ đó, sẽ không có chân nào tại các vị trí đã xóa giá trị, tạo khoảng cách rõ ràng giữa các nhóm chân dành cho từng phần.

Sử dụng các công cụ trong bảng tính để thêm tọa độ X và Y phù hợp cho các chân.

Chọn và sao chép các ô cần thiết trong bảng tính. Đừng lo nếu vùng chọn chứa những cột không cần thiết, các công cụ Smart Grid có thể bỏ qua chúng.

Trong Altium Designer, nhấp chuột phải trong bảng SCHLIB List rồi chọn Smart Grid Insert từ menu để mở hộp thoại Smart Grid Insert. Nếu dữ liệu nguồn có hàng tiêu đề, Altium Designer sẽ cố gắng tự động xác định loại đối tượng, sau đó tạo danh sách các đối tượng được tạo. Một điểm cần lưu ý là trước khi bạn ánh xạ các cột, các đối tượng trong danh sách sẽ mang thuộc tính của đối tượng chân mặc định hiện tại trong Altium Designer. Ví dụ, nếu bạn muốn tất cả các chân được đặt ở góc 180 độ với chiều dài 20, hãy thiết lập các giá trị mặc định trong Altium Designer trước khi bắt đầu quy trình Smart Grid. Như vậy, bạn không cần thêm các thiết lập này vào bảng tính hoặc chỉnh sửa chúng trong Altium Designer sau khi tạo. Bạn chưa biết cách thiết lập giá trị mặc định? Chỉ cần chọn Place » Pin từ các menu, sau đó trước khi đặt chân, nhấn Tab để chỉnh sửa các giá trị mặc định, rồi đặt và xóa chân đó.

Một ưu điểm lớn khác của việc thêm hàng tiêu đề là bạn có thể sử dụng nút Automatically Determine Paste. Đây là một tính năng rất hữu ích – tính năng này sẽ tìm kiếm và so sánh các trường của đối tượng được tạo với tiêu đề các cột dữ liệu nguồn, rồi đưa ra lựa chọn thông minh về cách ánh xạ chúng. Đừng lo nếu tính năng tự động ánh xạ sai một cột, bạn có thể dùng nút Undo Paste để hủy ánh xạ cột đó. Để ánh xạ thủ công, hãy chọn một cột trong dữ liệu nguồn và cột tương ứng trong các đối tượng được tạo, sau đó nhấp vào nút Paste Column.

Ngay khi bạn nhấp vào OK, tập hợp các đối tượng được tạo sẽ xuất hiện trong không gian thiết kế. Thêm phần thân phù hợp cho từng phần, sau đó cắt và dán để tạo các phần riêng biệt, vậy là ký hiệu của bạn đã sẵn sàng.

 
Các chân được chèn bằng Smart Grid và các phần sau khi được thêm thân linh kiện.