Guia do Novo Usuário para Definir uma Metodologia de Biblioteca

Ao escolher uma metodologia de biblioteca de PCB, não existe uma solução universal para todos os usuários. Enquanto alguns usuários de pequenas empresas podem precisar apenas do essencial, usuários empresariais podem exigir uma representação específica somente leitura com links para a cadeia de suprimentos.

Muitos tipos diferentes de usuários intermediários podem ter requisitos completamente diferentes. Consequentemente, existem vários tipos de bibliotecas e metodologias para atender essa ampla gama de requisitos. Neste novo guia para definir uma metodologia de biblioteca, você ganhará uma compreensão dos vários tipos de bibliotecas e metodologias disponíveis para que possa tomar decisões informadas ao escolher e definir uma metodologia de biblioteca.

INTRODUÇÃO À DEFINIÇÃO DE UMA METODOLOGIA DE BIBLIOTECA

Você pode ser apresentado a muitos termos novos de bibliotecas: bibliotecas integradas, bibliotecas de banco de dados e bibliotecas de componentes, além das já um pouco familiares bibliotecas esquemáticas e de PCB. Mas qual é o propósito de cada uma? Qual metodologia de biblioteca é melhor para você? Considerando o gerenciamento de componentes baseado em Altium Vault, o que acontece com seu investimento em componentes existentes? Começando em Arquivo > Novo > Biblioteca, decidir qual abordagem tomar com bibliotecas gerenciadas pelo eagle pode de repente se tornar um processo que leva a mais perguntas do que respostas.

Figura 1. Configurando uma nova biblioteca

É importante entender primeiro que existem algumas metodologias de biblioteca diferentes para atender a diferentes requisitos dos usuários. Com apenas uma breve visão geral das várias metodologias de biblioteca e uma explicação de cada tipo de biblioteca, o tema das bibliotecas se torna fácil de navegar e entender. A partir daí, você pode decidir qual metodologia de biblioteca é melhor para você ou para sua organização.

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BIBLIOTECAS ESSENCIAIS

Primeiro, discutiremos os tipos de biblioteca essenciais, independentemente de qual metodologia de biblioteca geral você escolher. Dois tipos primários de biblioteca, que são absolutamente necessários no mínimo para criar um PCB independentemente de qualquer esquema específico de gerenciamento de biblioteca, são bibliotecas esquemáticas (*.SchLib) e bibliotecas de Placa de Circuito Impresso (*.PcbLib).

Uma biblioteca esquemática contém um ou mais componentes esquemáticos que são representados graficamente e eletricamente por um símbolo esquemático. Informações paramétricas específicas (como o número da peça e os valores dos componentes), são tipicamente adicionadas a cada componente e podem ser acessadas durante a geração da lista de materiais (BOM). Uma ou mais impressões de PCB, bem como modelos opcionais de simulação SPICE (*.MDL ou *.CKT) e integridade de sinal (SI) (*.IBIS), são vinculados ao componente esquemático.

Uma biblioteca de Placa de Circuito Impresso contém uma ou mais impressões de layout de PCB que representam o arranjo físico dos pads e outros atributos mecânicos do componente. Opcionalmente, informações de modelo sólido 3D no formato STEP (*.STEP files) podem ser adicionadas à impressão para representar a forma física do componente em modo 3D.

Figura 2. Bibliotecas essenciais - esquemática e PCB

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Como a metodologia mais básica, esses símbolos esquemáticos essenciais e bibliotecas de PCB podem ser usados para gerenciar componentes. Nessa metodologia, o componente esquemático representa o recipiente para todas as possíveis visualizações do dispositivo (símbolo gráfico, conexões elétricas, modelo sólido, simulação de sinal misto SPICE e modelo SI). Embora isso ofereça grande simplicidade e flexibilidade máxima, essa metodologia realmente não suporta requisitos estritos de nível empresarial. Gerenciar muitos arquivos separados pode ser difícil e aumenta as chances de erros de design relacionados à biblioteca.

BIBLIOTECAS INTEGRADAS

A metodologia de próximo nível incorpora o que é conhecido como uma biblioteca integrada (*.IntLib). O conceito de uma biblioteca integrada é muito simples: a mesma exata informação usada no nível da biblioteca essencial é combinada para formar um único arquivo somente leitura representando uma biblioteca esquemática inteira de muitos componentes.

Figura 3. Biblioteca integrada

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As vantagens das bibliotecas integradas são muitas. Primeiramente, todas as ligações do componente a símbolos, footprints, simulação e modelos SI são permanentes, então os erros de design relacionados à biblioteca são minimizados em comparação com o trabalho apenas com os arquivos de biblioteca essenciais separados. Em segundo lugar, uma biblioteca integrada é somente leitura, então parâmetros ou outros atributos da biblioteca não podem ser inadvertidamente ou facilmente modificados. Bibliotecas integradas não podem ser modificadas diretamente, mas são regeneradas para suportar modificações. Um dos benefícios mais valiosos da metodologia de biblioteca integrada é que o arquivo único resultante, representando uma biblioteca inteira, é fácil de distribuir e gerenciar.

BIBLIOTECAS DE BANCO DE DADOS

Se o acesso a informações paramétricas armazenadas em um banco de dados corporativo é crucial para a gestão de componentes, então uma biblioteca de banco de dados (*.DBLib) deve ser considerada. Em uma biblioteca de banco de dados, os componentes são gerenciados como um conjunto de linhas e colunas do banco de dados. Cada linha na tabela do banco de dados começa com um identificador de busca chave, que é tipicamente um número de peça do fabricante ou um número de peça corporativo interno. As informações das colunas restantes definem cada linha como o símbolo do componente, footprint, modelo de simulação, modelo SI e qualquer número de atributos paramétricos adicionais.

Figura 4. Biblioteca de banco de dados

A principal vantagem de uma biblioteca de banco de dados é o acesso aos dados paramétricos de um componente a partir de um conjunto comum de informações de peças dentro de uma organização. Isso permite que você crie uma BOM com informações que refletem com precisão aquelas usadas pelos departamentos de compras e contabilidade. Cada ID de componente único é um item encomendável individual de um ou mais fornecedores. Erros de ter o símbolo esquemático correto, mas o pacote de componentes errado são evitados. Vale ressaltar que as bibliotecas de banco de dados acessam os símbolos e footprints necessários das bibliotecas esquemáticas (*.SchLib) e de PCB (*.PcbLib) essenciais, respectivamente.

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A biblioteca de banco de dados pode ser avançada um passo adiante para uma biblioteca de banco de dados SVN (*.SVNDBLib) onde os símbolos e footprints individuais podem ser gerenciados sob controle de versão. Isso permite que alterações em símbolos ou footprints individuais sejam revisadas de maneira única.

BIBLIOTECAS DE COMPONENTES

No nível mais alto de gerenciamento de componentes de biblioteca, uma biblioteca de componentes (*.CmpLib), é usada para associar todos os aspectos (captura esquemática, layout de PCB 2D/3D, simulação, integridade de sinal) de um dado componente como um item individual, revisado, em um Vault acessível centralmente.

Figura 5. A biblioteca de componentes usada para liberar componentes para um Vault

Neste paradigma de modelagem, o componente de design é separado dos dados do fabricante ou fornecedor. Essas informações não são definidas como parte do componente, mas sim como um item separado no Vault (um item da Lista de Escolha de Partes) usado para mapear um componente de design a uma ou mais partes do fabricante. Por sua vez, isso pode ser mapeado para uma ou mais partes do fornecedor, fornecendo informações em tempo real da cadeia de suprimentos, como preço e quantidade disponível de cada fornecedor.

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Além de links em tempo real para a cadeia de suprimentos, o vault permite um controle rigoroso sobre componentes autorizados ou aprovados, atualizações e revisões de itens, e o status do ciclo de vida do componente.

BIBLIOTECAS LEGADAS

Alguns formatos de biblioteca não são mais ou raramente usados. Por exemplo, modelos 3D contidos dentro de uma biblioteca 3D (*.Pcb3D) eram, em um momento, vinculados ao símbolo para representar a forma sólida de um componente. Desde a introdução da implementação 3D atual, onde modelos STEP são embutidos dentro da pegada do PCB, a biblioteca 3D (*.Pcb3D) não é mais utilizada. No entanto, este formato de biblioteca ainda é suportado hoje para fins legados.

O Eagle gerencia bibliotecas para suporte à linguagem de descrição de hardware (HDL), existindo para síntese e simulação dentro do contexto de projetos FPGA exclusivamente. O suporte para bibliotecas Verilog (*.VERLIB) e VHDL (*.VHDLib) ainda existe, mas é muito raramente utilizado atualmente.

CONCLUSÃO

Como um novo usuário, você pode achar os numerosos tipos de bibliotecas e a terminologia um tópico intimidador para compreender completamente no início. Ao classificar as principais metodologias de biblioteca por propósito, torna-se muito mais fácil focar no valor e nos detalhes específicos de implementação de cada uma. Ao entender este guia para novos usuários sobre a definição de uma metodologia de biblioteca, você será capaz de tomar decisões informadas sobre qual metodologia de biblioteca é melhor para você ou para as necessidades da sua organização.