Guía para Nuevos Usuarios sobre Cómo Definir una Metodología de Biblioteca

Cuando se elige una metodología para la biblioteca de PCB, no existe una solución universal para todos los usuarios. Mientras que algunos usuarios de pequeñas empresas pueden requerir solo lo esencial, los usuarios empresariales pueden necesitar una representación específica de solo lectura con enlaces a la cadena de suministro.

Muchos tipos diferentes de usuarios intermedios pueden tener requisitos completamente distintos. En consecuencia, existen varios tipos de bibliotecas y metodologías para satisfacer esta amplia gama de requisitos. En esta nueva guía para usuarios sobre cómo definir una metodología de biblioteca, ganarás una comprensión de los diversos tipos y metodologías de bibliotecas disponibles para que puedan tomar decisiones informadas al elegir y definir una metodología de biblioteca.

INTRODUCCIÓN A LA DEFINICIÓN DE UNA METODOLOGÍA DE BIBLIOTECA

Puede que te introduzcan a muchos términos nuevos de bibliotecas: bibliotecas integradas, bibliotecas de base de datos y bibliotecas de componentes, además de las ya algo familiares bibliotecas esquemáticas y de PCB. Pero, ¿cuál es el propósito de cada una? ¿Cuál metodología de biblioteca es la mejor para ti? Considerando la gestión de componentes basada en Altium Vault, ¿qué sucede con tu inversión en componentes existentes? Comenzando en Archivo > Nuevo > Biblioteca, decidir qué enfoque tomar con las bibliotecas gestionadas por eagle puede convertirse de repente en un proceso que lleva a más preguntas que respuestas.

Figura 1. Configurando una nueva biblioteca

Es importante entender primero que existen diferentes metodologías de biblioteca para satisfacer diferentes requisitos de los usuarios. Con solo un breve resumen de las diversas metodologías de biblioteca y una explicación de cada tipo de biblioteca, el tema de las bibliotecas se vuelve fácil de navegar y entender. A partir de ahí, puedes decidir qué metodología de biblioteca es mejor para ti o tu organización.

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BIBLIOTECAS ESENCIALES

Primero, discutiremos los tipos de biblioteca esenciales independientemente de la metodología de biblioteca general que elijas. Dos tipos principales de biblioteca, que son absolutamente necesarios como mínimo para crear un PCB independientemente de cualquier esquema específico de gestión de bibliotecas, son las bibliotecas esquemáticas (*.SchLib) y las bibliotecas de Placas de Circuito Impreso (*.PcbLib).

Una biblioteca esquemática contiene uno o más componentes esquemáticos que están representados gráfica y eléctricamente por un símbolo esquemático. Información paramétrica específica (como el número de parte y los valores de los componentes), se agrega típicamente a cada componente y se puede acceder a ella durante la generación de la lista de materiales (BOM). Uno o más huellas de PCB, así como modelos opcionales de simulación SPICE (*.MDL o *.CKT) e integridad de señal (SI) (*.IBIS), están vinculados al componente esquemático.

Una biblioteca de Placas de Circuito Impreso contiene una o más huellas de diseño de PCB que representan la disposición física de los pads y otros atributos mecánicos del componente. Opcionalmente, se puede agregar información de modelo sólido 3D en formato STEP (*.STEP files) a la huella para representar la forma física del componente en modo 3D.

Figura 2. Bibliotecas esenciales - esquemática y PCB

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Como la metodología más básica, estos símbolos esquemáticos esenciales y bibliotecas de PCB pueden usarse para gestionar componentes. En tal metodología, el componente esquemático representa el contenedor para todas las vistas posibles del dispositivo (símbolo gráfico, conexiones eléctricas, modelo sólido, simulación de señal mixta SPICE y modelo SI). Aunque esto ofrece una gran simplicidad y flexibilidad definitiva, esta metodología realmente no apoya los requisitos estrictos a nivel empresarial. Gestionar muchos archivos separados puede ser difícil, y aumenta las posibilidades de errores de diseño relacionados con la biblioteca.

BIBLIOTECAS INTEGRADAS

La metodología de siguiente nivel incorpora lo que se conoce como una biblioteca integrada (*.IntLib). El concepto de una biblioteca integrada es muy simple: la misma información exacta utilizada en el nivel de biblioteca esencial se combina para formar un único archivo de solo lectura que representa una biblioteca esquemática completa de muchos componentes.

Figura 3. Biblioteca integrada

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Las ventajas de las bibliotecas integradas son muchas. En primer lugar, todos los enlaces del componente a símbolos, huellas, simulación y modelos SI son permanentes, por lo que los errores de diseño relacionados con la biblioteca se minimizan en comparación con el trabajo solo con los archivos de biblioteca esenciales separados. En segundo lugar, una biblioteca integrada es de solo lectura, por lo que los parámetros u otros atributos de la biblioteca no pueden modificarse inadvertida o fácilmente. Las bibliotecas integradas no pueden modificarse directamente, sino que se regeneran para admitir modificaciones. Uno de los beneficios más valiosos de la metodología de biblioteca integrada es que el archivo único resultante que representa una biblioteca entera es fácil de distribuir y gestionar.

BIBLIOTECAS DE BASES DE DATOS

Si el acceso a la información paramétrica almacenada en una base de datos corporativa es crucial para la gestión de componentes, entonces se debería considerar una biblioteca de base de datos (*.DBLib). En una biblioteca de base de datos, los componentes se gestionan como un conjunto de filas y columnas de la base de datos. Cada fila en la tabla de la base de datos comienza con un identificador de búsqueda clave, que típicamente es un número de parte del fabricante o un número de parte corporativo interno. La información restante de la columna define cada fila como el símbolo del componente, huella, modelo de simulación, modelo SI y cualquier número de atributos paramétricos adicionales.

Figura 4. Biblioteca de base de datos

La principal ventaja de una biblioteca de base de datos es el acceso a los datos paramétricos de un componente desde un conjunto común de información de partes dentro de una organización. Esto te permite crear un BOM con información que refleja con precisión la utilizada por los departamentos de compras y contabilidad. Cada ID de componente único es un artículo pedible individual de uno o más proveedores. Se evitan los errores de tener el símbolo esquemático correcto, pero el paquete de componentes equivocado. Vale la pena mencionar que las bibliotecas de base de datos acceden a los símbolos y huellas requeridos desde las bibliotecas esquemáticas (*.SchLib) y de PCB (*.PcbLib) esenciales, respectivamente.

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La biblioteca de base de datos puede avanzar un paso más hacia una biblioteca de base de datos SVN (*.SVNDBLib) donde los símbolos y huellas individuales pueden ser gestionados bajo control de versiones. Esto permite que los cambios en símbolos o huellas individuales sean únicamente revisados.

BIBLIOTECAS DE COMPONENTES

En el nivel más alto de gestión de componentes de biblioteca, se utiliza una biblioteca de componentes (*.CmpLib), para asociar todos los aspectos (captura esquemática, diseño de PCB 2D/3D, simulación, integridad de señal) de un componente dado como un ítem individual revisionado en una Bóveda centralmente accesible.

Figura 5. La biblioteca de componentes utilizada para liberar componentes a una Bóveda

Bajo este paradigma de modelado, el componente de diseño está separado de los datos del fabricante o proveedor. Tal información no se define como parte del componente, sino como un elemento separado del Vault (un elemento de Lista de Selección de Partes) utilizado para mapear un componente de diseño a una o más partes del fabricante. A su vez, esto se puede mapear a una o más partes del proveedor, proporcionando información de la cadena de suministro en tiempo real como precios y cantidad disponible de cada proveedor.

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Además de los enlaces en tiempo real con la cadena de suministro, el vault permite un control estricto sobre los componentes autorizados o aprobados, actualizaciones y revisiones de ítems, y el estado del ciclo de vida del componente.

BIBLIOTECAS LEGADO

Algunos formatos de biblioteca ya no se usan o se usan raramente. Por ejemplo, los modelos 3D contenidos dentro de una biblioteca 3D (*.Pcb3D) estaban en un tiempo vinculados al símbolo para representar la forma sólida de un componente. Desde la introducción de la implementación 3D actual donde los modelos STEP están incrustados dentro de la huella del PCB, la biblioteca 3D (*.Pcb3D) ya no se utiliza. Sin embargo, este formato de biblioteca todavía se soporta hoy en día con fines legados.

Eagle gestiona bibliotecas para el soporte del lenguaje de descripción de hardware (HDL) existente para la síntesis y simulación dentro del contexto de proyectos FPGA exclusivamente. El soporte para bibliotecas Verilog (*.VERLIB) y VHDL (*.VHDLib) todavía existe, pero se usa muy raramente hoy en día.

CONCLUSIÓN

Como usuario nuevo, puedes encontrar que los numerosos tipos de bibliotecas y la terminología sean un tema intimidante para comprender completamente al principio. Al clasificar las principales metodologías de bibliotecas por propósito, se hace mucho más fácil enfocarse en el valor y los detalles específicos de implementación de cada una. Al entender esta guía para nuevos usuarios sobre la definición de una metodología de biblioteca, podrás tomar decisiones informadas sobre cuál metodología de biblioteca es mejor para ti o las necesidades de tu organización.