Como Criar um Esquemático de PCB no Altium Designer

Há uma etapa importante na criação do layout da sua PCB: como criar um esquemático? Você pode se sentir sobrecarregado com todas as opções, mas não se preocupe! Quer você tenha décadas de experiência acumulada ou esteja apenas começando sua carreira em design ou engenharia, o projeto da sua PCB começa com a captura esquemática. Abaixo, apresentamos um tutorial de captura esquemática no Altium Designer, cobrindo tudo, desde o acesso aos componentes até a interligação de peças em circuitos.

Um Tutorial de Esquemático de PCB no Altium Designer para um Amplificador de Áudio Básico

Se você ainda está aprendendo, o ideal é trabalhar com um circuito relativamente simples. Escolhi basear este trabalho em um amplificador muito simples usando o CI LM386. Esse componente foi projetado para reprodução de áudio em dispositivos de baixa potência e, além disso, é bastante fácil de usar em um editor de esquemáticos. Para dar uma ideia do resultado final, a imagem abaixo mostra nosso esquemático concluído:

Esquemático finalizado de um amplificador de áudio simples no Altium Designer.

Com esse esquemático final em mente, vamos ver como você pode passar de uma ideia para um esquemático completo de PCB neste tutorial do Altium. 

Etapa 1: Abra um Novo Esquemático

O primeiro passo é criar um novo projeto de PCB caso ainda não tenha feito isso. Para criar um novo projeto, clique em File > New > Project > PCB Project. Isso criará um projeto em branco no seu espaço de trabalho, que será exibido no painel Projects. A partir daí, você pode adicionar arquivos existentes ao seu novo projeto ou criar arquivos em branco para sua nova placa.

Depois de aberto, você precisará criar um novo arquivo de esquemático. Você pode clicar com o botão direito no novo PCB Project no painel Projects e navegar até Add New to Project > Schematic. Isso abrirá a janela do Schematic Editor, e você verá um esquemático em branco. Se ainda não tiver feito isso, será necessário adicionar bibliotecas de componentes ao Altium Designer. Caso contrário, você pode pular para a Etapa 3.

Etapa 2: Acesse as Bibliotecas de Componentes

O Altium Designer vem com várias bibliotecas de componentes incluídas na sua instalação e acessíveis pela nuvem.

• Biblioteca Celestial - Essa biblioteca é acessível no aplicativo e inclui acesso a uma enorme coleção de componentes open source mantidos pela comunidade de design. Para criar sua própria variante, você pode clonar a biblioteca aqui.
• Bibliotecas baseadas em arquivo - Usuários com uma instalação anterior do Altium Designer, ou que tenham componentes em arquivos de biblioteca, podem instalar bibliotecas no Altium Designer. As bibliotecas instaladas ficarão acessíveis no painel Components.
• Painel Manufacturer Part Search - Esse recurso contém dados CAD e informações da cadeia de suprimentos fornecidos pelos fabricantes e pela Octopart. Os modelos CAD podem ser pesquisados e baixados instantaneamente para um projeto de PCB.

Como usaremos um amplificador operacional LM386 comum, podemos acessá-lo nas bibliotecas Texas Instruments Amplifiers.IntLib, Miscellaneous Devices.IntLib e Simulations Special Function.IntLib. Se você não tiver as bibliotecas de componentes da Texas Instruments em sua máquina local, poderá encontrar as peças de que precisa no painel Manufacturer Part Search. Isso fará o download dos dados do componente diretamente para a sua pasta Library e adicionará automaticamente a biblioteca de componentes ao Altium Designer.

Um amplificador operacional LM386 pode ser localizado no painel Manufacturer Part Search no Altium Designer.

Etapa 3: Adicione os Componentes Centrais

Uma estratégia para criar um esquemático para placas de circuito impresso é posicionar centralmente os CIs mais importantes no seu esquemático. Aqui, estamos construindo um novo esquemático especificamente em torno do amplificador operacional LM386, e os demais componentes necessários para o amplificador serão organizados ao redor dele. Se você pesquisar “LM386” na barra de busca da biblioteca, encontrará algumas opções. Eu simplesmente selecionei a primeira peça (LM386M-1) como ponto de partida.

O LM386 foi inserido em nosso novo esquemático.

Depois de inserir esse componente, você precisará atribuir a ele um designador de referência. Eu rotulei o componente como U1, que é o formato padrão de designador para circuitos integrados. Para editar os valores do CI, basta clicar duas vezes no valor que deseja editar diretamente no esquemático. Você também pode clicar no componente e abrir o painel Properties.

Esquemático com o componente CI central mostrando as propriedades do componente.

Depois de adicionar a peça e o designador apropriados, podemos passar para a inserção dos outros componentes.

Etapa 4: Adicione Outros Componentes ao Seu Esquemático

De forma semelhante à Etapa 3, vamos pesquisar no banco de dados da biblioteca nossos componentes de referência básicos (capacitores, resistores, fontes de bateria, alto-falantes) para posicioná-los ao redor do CI. Em vez de pesquisar na biblioteca da Texas Instruments, porém, usei simplesmente a biblioteca Miscellaneous Devices.IntLib para encontrar os outros componentes de que precisava para completar meu circuito. Trabalhar com essa biblioteca é bastante útil, pois você pode inserir componentes passivos com quaisquer valores que desejar e importar seu circuito para simulações SPICE. Essa é uma parte importante do projeto de circuitos e ajuda você a examinar a funcionalidade do dispositivo antes de iniciar o layout.

Para fins deste exercício de projeto do amplificador, organizei os componentes restantes conforme mostrado abaixo:

Esquemático com outro componente ao redor do amplificador operacional LM386.

Depois de posicionar todos os componentes na placa, você pode começar a conectá-los aos componentes vizinhos.

Etapa 5: Adicione Portas, Alimentação e Terra

Em muitos projetos, você provavelmente precisará inserir um objeto que faça referência a uma entrada ou saída de dados. Isso pode ser usado para designar uma conexão com um esquemático de PCB diferente ou com outra placa como parte de um projeto de múltiplas placas. Para este amplificador, preciso indicar de onde virá a entrada de áudio. Em vez de tentar deixar um monte de lembretes sobre onde posicionar a entrada de áudio, eu simplesmente adiciono uma porta ao esquemático para indicar essa informação. Para inserir uma porta, navegue até a barra de ferramentas superior e selecione “Place Port” para inserir essa referência no esquemático da mesma forma que qualquer outro componente.

Você pode alterar o texto para o que quiser, mas o ideal é escrever algo que descreva diretamente a funcionalidade da porta ou onde ela será conectada. Mostrei isso na imagem abaixo.

Esquemático indicando a porta de referência de áudio posicionada no lado esquerdo.

Além das portas, você precisará adicionar todas as conexões de alimentação e terra necessárias na sua placa de circuito impresso. Neste dispositivo, a alimentação é fornecida por uma bateria, portanto não precisamos adicionar uma conexão de alimentação. Em outros dispositivos, você pode precisar de uma porta de alimentação, que pode ser adicionada pela barra de ferramentas superior no Schematic Editor. Você pode adicionar terras selecionando o símbolo padrão GND na barra de ferramentas superior. Você pode conectar todas as conexões de terra ao mesmo ponto ou adicionar um símbolo GND a cada ponto de terra. Lembre-se de que o esquemático da sua PCB não é um reflexo literal do seu layout. Em outras palavras, você poderá rotear para diferentes pontos de terra no seu layout, mesmo que tenha colocado um único ponto de terra no seu esquemático.

Para manter tudo organizado e evitar cruzar um grande número de linhas no esquemático da sua PCB, geralmente é mais fácil simplesmente colocar um símbolo GND em cada ponto de terra no esquemático. Isso é mostrado na imagem abaixo.

Terras adicionados ao esquemático e conectados aos componentes necessários.

Etapa 6: Fazendo as Conexões

Chegamos à última etapa necessária para realizar a captura esquemática. Aqui, você precisará rotear as conexões entre os componentes; navegue até a barra de ferramentas superior e selecione a ferramenta “Place Wire”. A partir daí, tudo o que você precisa fazer é clicar no pino onde deseja iniciar o fio e, em seguida, no pino onde deseja terminá-lo. Neste exemplo específico, como estamos trabalhando em um projeto já estabelecido e sabemos quais componentes precisam ser conectados entre si, a fiação deve ser direta.

Se você acompanhou este tutorial de captura esquemática, seu esquemático deve estar parecido com o mostrado abaixo.

Tutorial de esquemático concluído no Altium Designer.

Parabéns, você acabou de aprender neste tutorial do Altium Designer como criar um esquemático de PCB! Dê a si mesmo os parabéns, pois você deu o primeiro passo rumo à excelência em placas de circuito impresso. Salve seu esquemático e seu projeto de PCB com o nome que preferir. O próximo passo é importar seu projeto para um layout de PCB em branco. Dê uma olhada neste artigo para saber mais sobre como iniciar seu novo layout de PCB.

Se você está procurando mais recursos para ajudar na captura esquemática, dê uma olhada nos artigos a seguir:

• Documentação do Altium Designer
• Técnicas de Posicionamento e Edição de Esquemáticos
• Criando Conectividade
• Reutilização de Projeto com Folhas de Esquemático Gerenciadas

Se você gostou deste tutorial sobre como criar um esquemático com Altium Designer e quer expandir ainda mais seu conhecimento, confira mais excelentes recursos no nosso Blog de Projeto de PCB ou fale hoje mesmo com um especialista em Altium Designer.

Quer você seja novo no Altium Designer ou tenha acabado de atualizar seu software de projeto de PCB para o Altium Designer depois de anos trabalhando com OrCAD, PADS ou outro programa de projeto, uma boa captura esquemática é fundamental para o projeto de PCB. Embora sempre existam desafios com novos projetos e softwares, o ambiente de projeto unificado do Altium Designer simplifica cada etapa do projeto e do layout para compensar isso.

Apenas arranhamos a superfície do que é possível fazer com Altium Designer no Altium 365. Você pode conferir a página do produto para uma descrição mais detalhada dos recursos para projetistas de PCB ou um dos webinars sob demanda.