Altium Designer — Библиотека компонентов с использованием БД

b13-0

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:

  1. 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.
  2. 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.
  3. В директории “SIM”, в которой хранятся файлы симуляции компонентов, имя файла должно соответствовать имени компонента или серии, который описывает модель симуляции в конкретном файле.
  4. 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:

  1. Создаем само УГО по ГОСТу в файле Transistor GOST.SchLib:
    b13-2
  2. Добавляем по желанию набор параметров для идентификации этого УГО:
  3. 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):
    b13-4
  4. 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:

  1. Создаем посадочное место для корпуса SOT-23 в соответствующем файле SMT SOT.PcbLib:
    b13-6
    Послойный вид всех использованных слоёв в посадочном месте:

    Это слайд-шоу требует JavaScript.

    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.

  2. Сохраняем под соответствующим именем — SOT-23:
    b13-7
  3. 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):

2016 © Андрей Данич.
Перепечатка, копирование и распространение возможны только с разрешения автора.

Реклама

Добавить комментарий

Заполните поля или щелкните по значку, чтобы оставить свой комментарий:

Логотип WordPress.com

Для комментария используется ваша учётная запись WordPress.com. Выход / Изменить )

Фотография Twitter

Для комментария используется ваша учётная запись Twitter. Выход / Изменить )

Фотография Facebook

Для комментария используется ваша учётная запись Facebook. Выход / Изменить )

Google+ photo

Для комментария используется ваша учётная запись Google+. Выход / Изменить )

Connecting to %s