Третья статья из серии по Altium Designer или как упростить разработку проектов по ГОСТу в нём. В этой статье попробуем разобрать основные моменты организации библиотеки компонентов, её хранения, а также минимальный набор необходимых параметров.
Базовые основы
Библиотека компонентов состоит из следующих частей, разбитых по функциональному назначению. Описание файлов и подпапок хранящихся в корневой директории библиотеки:
- файл БД – “Lib_GOST.ldb” содержит в себе необходимый набор атрибутов для полной идентификации каждого компонента в базе, поиска компонентов и оформления конструкторской документации. Компоненты разбиты по категориям назначения для удобства пользования;
- файл описания БД – “Lib_GOST.DbLib” необходим для корректной работы САПР с файлом БД и сопутствующими файлами УГО, топологических посадочных мест и файлов симуляции компонентов;
- папка с файлами УГО компонентов;
- папка с файлами топологических посадочных мест компонентов;
- папка с файлами симуляции компонентов;
- папка с файлами шаблонов;
- папка со справочными материалами (не обязательно).
Для создания и редактирования файла БД библиотеки компонентов используется программа “Microsoft Access” (лучше использовать версию не ниже 2013), для редактирования и создания УГО и топологических посадочных мест компонентов используется непосредственно САПР “Altium Designer” (далее по тексту просто САПР).
Также настоятельно рекомендую прочитать официальную документацию по созданию такого рода библиотек — Using Components Directly from Your Company Database.
Примечание: многие имена, пути и названия свойств компонента в статье условны. Всё приводится из моей практики и не обязательно к дословному повторению, как и не лишено возможных ошибок или недоработок.
Организация папок
Структура папок библиотеки компонентов, сопутствующих файлов и справочных материалов на локальном сервере представлена в таблице 1. Для корректной работы САПР и БД в именах всех файлов и папок библиотеки должны быть только латинские буквы, без спецзнаков и кириллицы. Если необходимо русскоязычное название файла, то возможно написание имени файла транслитом, но рекомендуется использовать англоязычные названия (например, название папки шаблонов в переводе на английский язык — “Templates”).
Таблица 1 — Структура папок библиотеки компонентов.
| Путь | Содержание |
| ADLib\ | корневая директория библиотеки |
| ADLib\Info\ | справочная литература, видеоуроки |
| ADLib\SCH\ | файлы условно-графических обозначений компонентов |
| ADLib\PCB\ | файлы топологических посадочных мест компонентов |
| ADLib\SIM\ | файлы симуляции компонентов |
| ADLib\Templates\BOM\ | шаблоны ПЭ3, ведомости покупных изделий и спецификации |
| ADLib\Templates\Fonts\ | шрифты, указанные в данном документе и используемые при разработке КД |
| ADLib\Templates\Project\ | шаблоны проектов САПР |
| ADLib\Templates\SCH\ | шаблоны листов Э3 |
| ADLib\Templates\Settings\ | файлы настроек САПР для быстрой настройки нового рабочего места |
| ADLib\Templates\View\ | файлы отображения ПП для быстрой настройки нового рабочего места |
Общие рекомендации к содержимому в директориях:
- В директории “SCH”, в которой хранятся файлы УГО, имя файла должно состоять из английского имени функционального назначения содержащихся УГО в нём.
Пример:
Resistor GOST.SchLib — файл УГО резисторов по ГОСТу. - В директории “PCB”, в которой хранятся файлы топологических посадочных мест компонентов, имя файла должно состоять из английского имени типа установки компонента (поверхностный или выводной) и его назначения.
Примеры:
THM Connector.PcbLib — файл топологических посадочных мест соединителей выводных.
SMT Resistor.PcbLib — файл топологических посадочных мест резисторов для поверхностного монтажа. - В директории “SIM”, в которой хранятся файлы симуляции компонентов, имя файла должно соответствовать имени компонента или серии, который описывает модель симуляции в конкретном файле.
- При необходимости использования компонента, отсутствующего в библиотеке и применение которого имеет единичный характер (т.е. применяется только в разрабатываемом проекте), лучшим решением будет создание локальных файлов УГО и топологического посадочного места компонента для применения в конкретном проекте. Хранение файлов локальной библиотеки рекомендуется организовать в папке “Lib” корневой папки проекта.
Создание файла БД
Для каталогизации и хранения компонентов следует организовать файл БД, в котором каждый компонент будет описываться указанным набором атрибутов. БД создается в программе “Microsoft Access” по принципу, что каждая таблица – это функциональная группа компонентов, в имени которой отображается функциональное назначение компонентов и при явной необходимости разделения компонентов на отдельные группы, дополнительно указывается тип монтажа (поверхностный или выводной) и\или подгруппа.
Примеры имени таблицы:
Резисторы SMT – Постоянные
Резисторы SMT – Переменные
Транзисторы THM – BJT
Каждая запись в таблице – это отдельный компонент, описанный необходимыми атрибутами и содержащий ссылки на соответствующие компоненту УГО, топологическое посадочное место и при необходимости файл симуляции. Каждый компонент должен иметь необходимый набор атрибутов, представленный в таблице 2. Допускаются дополнительные атрибуты в зависимости от типа компонента для упрощения поиска необходимого компонента при разработке Э3.
Таблица 2 — Минимальный набор атрибутов УГО компонента в БД
| Имя атрибута | Описание | Пример заполнения |
| ID | необходимый атрибут для идентификации компонента (записи) в базе данных. Автоматически инкреминтируется при добавлении новой записи. | 21 |
| Application Category | категория (тип) приёмки | 1 |
| Working Temperature Min | минимальная рабочая температура | -20°С |
| Working Temperature Max | максимальная рабочая температура | +85°С |
| Functional Analog | функциональный аналог импортного или отечественного производства | КТ940Б , BF459 |
| Part Number | наименование компонента по каталогу фирмы-производителя или по номеру ТУ для отечественных элементов, или по номеру КД для изделий собственного изготовления | КТ940А |
| Manufacturer | фирма-производитель | ОАО “ИНТЕГРАЛ” |
| Specification | номер ТУ компонента | аАО.336.246 ТУ |
| Type | тип компонента | Транзистор |
| Value | номинал компонента (для резисторов, конденсаторов и индуктивностей) или наименование компонента (для остальных типов компонентов) | КТ940А |
| Library Ref | ссылка на графическое отображение компонента | BJT-NPN |
| Footprint Ref | ссылка на топологическое посадочное место компонента | TO-126 |
| Library Path | имя файла, в котором содержится УГО компонента | Transistor GOST.SchLib |
| Footprint Path | имя файла, в котором содержится топологическое посадочное место компонента | DIP TO.PcbLib |
Примечание: здесь намеренно не показаны атрибуты, необходимые для симуляции работы схемы. Это и так хорошо описано в официальной документации.
В итоге должно получится нечто подобное (нажмите на скриншот для увеличения):
Создание УГО библиотечного компонента
УГО компонентов изображают в размерах, установленных в стандартах на условные графические обозначения. Для УГО, соотношения размеров которых приведены в соответствующих стандартах на модульной сетке, принять размеры модульной сетки по вертикали и горизонтали равной 2,5 мм и изображать УГО на схемах в размерах, определяемых шагом модульной сетки.
Обобщенному УГО компонентов необходимо давать имя, отображающее его функциональное назначение и суть (например, УГО для биполярного транзистора структуры N-P-N будет иметь имя “BJT-NPN”).
Пример УГО и его интеграция в БД для биполярных транзисторов:
- Создаем само УГО по ГОСТу в файле Transistor GOST.SchLib:
- Добавляем по желанию набор параметров для идентификации этого УГО:
- Сохраняем под однозначно понятным именем, отображающим суть этого УГО, в данном случае нарисован биполярный транзистор N-P-N проводимости, поэтому УГО называем BJT-NPN (то, что это транзистор, показывает имя файла, в котором это УГО содержится — Transistor GOST.SchLib):
- И в БД следующим образом привязываем компоненты к созданному УГО (нажмите на скриншот для увеличения):
Создание топологического посадочного места компонента
Создание топологического посадочного места необходимо начинать с выбора варианта установки, в соответствии с ТУ на компонент и действующими нормативно-техническими документами.
Для создания топологического посадочного места компонента в САПР имеются слои маски, маркировки, сигнальные и 32 механических слоя, на которых может располагаться различная информация на усмотрение разработчика. При создании топологического посадочного места компонента необходимо использовать дополнительные механические слои для отображения обозначения компонента, его габаритов, трехмерной модели и внешних установочных габаритов в соответствующих для этого слоях. Описание всех используемых слоев при создании топологического посадочного места компонента приведено в таблице 3.
Таблица 3 – Топологические слои посадочного места компонента
| Слой | Кодовое обозначение | Назначение слоя | Примечание |
| Top Layer, Bottom Layer | — | верхний (Top) и нижний (Bottom) сигнальные слои ПП | |
| Mid-Layer * | — | внутренние сигнальные слои ПП | «*» – номер внутреннего сигнального слоя |
| Top Paste, Bottom Paste | — | маска для наложения паяльной пасты | |
| Top Solder, Bottom Solder | — | защитная маска | |
| Top Overlay, Bottom Overlay | — | маркировка | |
| Mechanical 1 | Board Outline | внешний контур ПП | |
| Mechanical 7/8 | Designators | обозначение схемного обозначения компонента | связанная пара слоев |
| Mechanical 11/12 | Dementions | размещение условных габаритных размеров и надписей справочного характера | связанная пара слоев |
| Mechanical 13/14 | 3D Body | трехмерная модель компонента и ее внешние габариты | связанная пара слоев |
| Mechanical 15/16 | Hole+Body | внешние установочные габариты компонента и отверстия | связанная пара слоев |
Связанные парные слои располагаются в следующем порядке: Верх (Top) / Низ (Bottom). Все компоненты необходимо рисовать в верхних связанных слоях, если установка компонента не предполагает иного монтажа. При работе с компонентом в ПП и переносе его на нижнюю сторону вся графика с верхнего связанного слоя на нижний переносится автоматически. Толщина линии на механических слоях должна быть равна 0,1 мм.
Пример посадочного места и его интеграция в БД для биполярных транзисторов:
- Создаем посадочное место для корпуса SOT-23 в соответствующем файле SMT SOT.PcbLib:
Послойный вид всех использованных слоёв в посадочном месте:
Здесь по порядку отображены следующие слои, которые редактировались:
Top Layer — Mechanical 7 — Mechanical 13 — Mechanical 15 — Top Overlay.
Такие слои, как Top Paste, Top Solder, не показаны, т.к. они генерируются автоматически в этом случае. - Сохраняем под соответствующим именем — SOT-23:
- Процедура привязки в БД аналогична привязке УГО (нажмите на скриншот для увеличения):
На этом всё. Спасибо за то, что прочитали! Буду рад комментариям или замечаниям. ;)
UPD 2017.06.23:
Советую заглянуть на эту страничку — ADLIB ГОСТ !
Остальные статьи (в процессе написания, ссылки будут обновляться):
- Altium Designer — Базовая настройка проекта под ГОСТ
- Altium Designer — О шаблонах Э3 по ГОСТ
- Altium Designer — Библиотека компонентов с использованием БД
- Altium Designer — Печатные платы
- Altium Designer — Генерация документации и очистка проекта
2016 
Андрей Данич.
Перепечатка, копирование и распространение возможны только с разрешения автора.
