回路図シンボルの作成

回路図のシンボルには、通常、その部品の機能を反映した形状と一つ以上のピンが含まれます。部品がどのように表されるか、つまり、シンボルの見た目と部品ピンの配置は、設計者に委ねられています。これは、組織の要件と採用する設計基準に準拠するように行うべきです。一つの部品シンボルが物理的な部品全体を表すこともあれば、複数のサブパーツによって部品が定義されることもあります。各サブパーツは物理的な部品内の何らかの論理的なエンティティを表します（例えば、クアッドANDゲート部品の各ANDゲートや、リレーのコイルと接点セットなど）。このタイプの部品はマルチパート部品とも呼ばれます。

回路図シンボルは、コンポーネントの本体を表す描画オブジェクトを配置し、実際のコンポーネント上の物理的なピンを表すピンを配置することによって作成されます。回路図シンボルは、Altium Designerの回路図ライブラリエディター内の回路図ライブラリで作成され、ファイル拡張子は*.SchLibです。回路図ライブラリには任意の数のコンポーネントシンボルを作成できます。シンボルをライブラリに整理する方法は、会社の要件と、シンボルが配置される予定のAltium Designerコンポーネントライブラリのタイプの両方に適している必要があります。

モデルとコンポーネント定義がどのように保存されているかに関わらず、コンポーネントが回路図上に配置されると、それは統合された設計コンポーネントになります。シンボルは回路図上に表示され、編集されると、他のドメインモデルへのリンクやコンポーネントパラメータのリストを含む、コンポーネントのプロパティの完全なセットが表示されます。

完成したプリント基板に取り付けられる物理的なコンポーネントは、Altium Designer内でさまざまな方法で表されます。回路図上では、コンポーネントは論理シンボルによって表されます。SPICEシミュレーション中には、SPICEモデルが使用され、PCB設計上では、そのフットプリントによって表されます。Altium Designerでは、これらの表現はそれぞれドメインモデルと呼ばれ、統合されたAltium Designerコンポーネントは、そのドメインモデルの合計として定義されます。

回路図シンボルは、統合設計コンポーネントを定義するドメインモデルの1つです。回路図シンボルは実際には二重の性質を持っています：単純なドメインモデルとして機能し、ライブラリエディターでグラフィカルな形状と一連のピン以上のものとして作成されることもありますし、PCBフットプリントなどの他のドメインモデルをライブラリエディターでリンクさせて、実際の統合設計コンポーネントとしても使用されます。各デザイナーが使用するモードは、コンポーネントの保存と整理の方法によって異なります。Altium Designerには、コンポーネントの整理と保存のためのいくつかの方法があります。

• シンプルな回路図とPCBライブラリ

• 統合ライブラリ

• データベースライブラリ

• ヴォールト

ワークスペースの準備

新しいコンポーネントのデフォルトの図面シートはEサイズのシートです。オブジェクトを配置する前に、グリッドが容易に見えるように常にズームインするべきです。シートサイズはSchematic Library Optionsダイアログ（Tools » Document Options）のLibrary Editor Optionsタブで設定されます。

Schematic Library OptionsダイアログのLibrary Editor Optionsタブでシートサイズを設定します。

コンポーネントシンボルは、シートの原点（シートの中心）に近い場所に描画してください。

回路図と回路図ライブラリのグリッドのデフォルト単位はインペリアル（英国式単位）であり、DXPデフォルトオプションも含まれます。Altiumの全てのコンポーネントはこのインペリアルグリッド上で設計されているため、メトリックシートグリッドに切り替えることの影響を理解することが重要です。なぜなら、異なるグリッド上で作成されたコンポーネントに正確に配線することが難しくなるからです。インペリアルグリッドは、A3などのメトリックシートサイズと共に使用できるため、メトリックサイズのシートを使用する際にメトリックグリッドに変更する必要はありません。現在のシートの単位は、Schematic Library Optionsダイアログ（Tools » Document Options）のUnitsタブで定義されています。

現在のシートの単位を設定するには、回路図ライブラリオプションダイアログの単位タブを使用します。

オブジェクトは現在のスナップグリッド上に配置されます。現在のグリッドは、ワークスペースの下部にあるステータスバーの左端に表示されます。

G キーを押すと、利用可能な設定を通じてスナップグリッドを切り替えることができます。利用可能な設定は、PreferencesダイアログのSchematic – Gridsページで編集できます。

PreferencesダイアログのSchematic – Gridページを使用して、スナップグリッドの設定を定義します。

回路図シンボルの作成

必要に応じてワークスペースのオプションを設定した後、次のステップはコンポーネントのグラフィカル表現をキャプチャーすることです。つまり、回路図シート上に配置されたときにそのコンポーネントを表すシンボルグラフィックスを作成します。グラフィカルな回路図シンボルに関して標準を決定することが重要です。これにより、シンボルグラフィックスを設計する際の公式テンプレートが提供され、一貫したレベルの保証が得られます。Altiumの設計方法論は、最も一般的な回路要素をカバーするだけでなく、半導体要素をどのように組み合わせて任意の数のシリコンデバイスタイプを象徴するかを明確に定義するIEEE315に従います。

シンボルの本体は、PlaceメニューやUtilitiesバーを使用して、回路図ライブラリエディタのワークスペースにグラフィカルデザインオブジェクトを配置することにより作成されます。配置された回路図シンボルをダブルクリックすると、各形状をさらに定義するダイアログが開きます。

Altium Designerには、以下に示すように、四角形、多角形、楕円形、円形など、さまざまな閉じたシンボル形状が含まれています。             

線形状には、弧、線/ポリライン、ベジエが含まれます。線/ポリラインには矢印の頭と尾を含めることができます。頭と尾を定義するダイアログを開くにはダブルクリックします。ベジエは4点のセットとして配置されます。

すべてのオブジェクトのプロパティのデフォルト設定、例えば線の幅や色などは、PreferencesダイアログのSchematic – Default Primitivesページで定義されています。

すべての回路図シンボルのデフォルト設定を定義するには、PreferencesダイアログのSchematic - Default Primitivesページを使用します。

回路図シンボルの編集

配置後にオブジェクトを移動するには、オブジェクトをクリックして保持し、マウスを使用して希望の場所にオブジェクトを移動します。

配置後にオブジェクトのサイズを変更するには、オブジェクトを一度クリックして選択し、編集ハンドルを表示させた後、ハンドルをクリックして保持してオブジェクトのサイズを変更します。ベジェの場合は、端点をクリックして選択します。

ポリラインからの頂点の追加と削除

ポリラインには頂点（編集ハンドル）を追加したり削除したりすることができます。ポリラインを選択し、線または頂点の上でクリックして保持した状態で、InsertまたはDeleteを押して頂点を追加または削除します。

シンボルへのピンの追加

コンポーネントの電気的特性を与え、信号の入出力のための接続点をコンポーネント上で定義するのはコンポーネントピンです。実際の物理的なコンポーネント上の各ピンを表すためにピンが配置されます。

ピンは以下の方法のいずれかを使用してワークスペースに配置することができます。いずれの場合も、ピンはカーソルに浮かんで表示され、電気的な端部で保持されます。必要に応じてピンを回転させたり反転させたりして、クリックして配置を行います。

• Place » Pin コマンド（またはショートカット P, P）を使用します。
• デザインオブジェクトのドロップダウンにある Utilities ツールバーの ボタンをクリックします。
• SCH Library パネルの Pins 領域にある Add ボタンをクリックします。

SCH LibraryパネルのPins領域のAddボタンでピンを配置します。

Tabキーを押して配置前にピンのプロパティを編集します。数値は後続のピン配置で自動的にインクリメントされます。自動インクリメントの動作は、PreferencesダイアログのSchematic – Generalページ内のAuto-Increment During Placement設定で構成されます。負の値を使用して自動デクリメントします。

PreferencesダイアログのSchematic - Generalページで自動インクリメント動作を定義します。

配置中やピンが移動される際には、ピンは電気的端子（ピンのホットエンドとも呼ばれます）によって保持されます。ピンは、電気的端子がコンポーネント本体から離れるように位置付ける必要があります。移動中にピンを回転させるには、Spacebarを押します。

ピンは、電圧レギュレータのタブなど、コンポーネント上の電気機械的ポイントを表すためにも配置できます。

ピンには、表示名と指定子が含まれるなど、多くのプロパティがあります。シンボルピンをPCBフットプリントパッドに一致させるのは、ピンの指定子です。ピンの指定子と表示名がピンの端から表示されるデフォルトの距離は、回路図および回路図ライブラリエディターのシステム全体の設定です。PreferencesダイアログのSchematic – Generalページでピンマージンを設定します。ピン名とピン指定子の位置とフォントの個別設定は、ピンのプロパティを設定することで使用できます。

ピンには、Altium Designerの電気ルールチェックシステムがピン間接続が有効であることを検証するために使用される電気タイプがあります。これをそのコンポーネントピンの電気タイプに合わせて設定します。

デフォルトのピンの長さは、選択したスナップグリッド(通常は10または5)に合わせる必要があります。デフォルトの長さは 30 です。一般的な長さは 20 または 30 です。

グラフィカルシンボルは、ピンの異なる位置に追加でき、ピンからの電気情報を表すことができます。

回路図ライブラリパネルを使用して回路図シンボルを作成する

コンポーネントは、回路図ライブラリエディタ内の設計オブジェクトを使用して作成されます。コンポーネントは、ある回路図ライブラリから別の回路図ライブラリに、または回路図エディタから回路図ライブラリエディタにコピー＆ペーストすることができます。

シンボル作成の一般的なアプローチは、既存の回路図ライブラリからコンポーネントをコピーすることです。これを行うには：

1. ソース回路図ライブラリとSCH Libraryパネルを開きます（Altium Designerの右下にあるSCHボタンをクリックし、ポップアップメニューからSCH Libraryを選択します）。

SCH Library パネルを使用して、既存のライブラリからコンポーネントをコピーします。

2. 必要なコンポーネントを選択します。複数のコンポーネントを選択するには、標準のWindowsマルチセレクト技術を使用します。

3. 選択したコンポーネントを右クリックし、表示されるコンテキストメニューからCopyを選択します。

4. ターゲットの回路図ライブラリを開き、SCH Libraryパネルのコンポーネントリストのどこかを右クリックし、メニューからPasteを選択します。

新しい回路図シンボルライブラリを作成するには：

1. File » New » Library » Schematic Libraryをクリックします。空のドキュメントSchlib1.SchLibが作成され、空白のコンポーネントComponent_1が表示されます。

2. File » Save Asをクリックし、新しい回路図ライブラリドキュメントを適切な場所に適切なファイル名でリネームして保存します。

開いている回路図ライブラリ内のコンポーネントシンボルを確認および管理するには、SCH ライブラリパネルを使用します。パネルが現在表示されていない場合は、ワークスペースの右下にあるSCHボタンをクリックし、SCH Libraryを選択して開きます。

シンボルプロパティの定義

このシンボルの名前など、シンボルのプロパティは、Library Component Propertiesダイアログで編集されます。 SCH Libraryパネルでコンポーネント名をダブルクリックするか、Tools » Component Propertiesをクリックしてダイアログを開きます。

Library Component PropertiesダイアログのSchematic Symbol Propertiesバリエーション

• シンボルの名前はSymbol Referenceフィールドで定義されます。

• コンポーネントシンボルが純粋にドメインモデルとして作成される場合、次のプロパティのみを設定する必要があります：

  • Default Designator - 必要な指定子プレフィックスに続いて?を入力します。

  • Default Comment - シンボルが抵抗器、コンデンサ、トランジスタなどの汎用的なものである場合、この項目は空白のままにできます。特定のコンポーネント用の専用シンボルである場合は、回路図に必要なコメント文字列を反映するように編集します。コメント文字列はPCBにも渡されることに注意してください。

  • Description - この文字列はコンポーネント検索を行う際に役立ちます。

   

• コンポーネントシンボルがマルチパートコンポーネントや、電源ブロックのように他のパーツと異なるパーツ用の場合、パーツ番号をロックするためにLockedオプションを有効にすることが良い考えです。これにより、Altium Designerが設計注釈中にこのパーツを同じコンポーネント内の別のパーツと交換することを防ぎます。例えば、ゲートを電源ブロックと交換したくない場合があります。

• コンポーネントシンボルが純粋なドメインモデルではない場合、追加のパラメータを追加する必要があります。汎用シンボルの場合、Default Commentを使用して特定の値を追加できます（ワークフロー/ライブラリコンセプトに応じて）。また、Parameters領域にコンポーネントに関する追加情報を追加できます。

• Typeは、このシンボルが表すコンポーネントの種類を定義します。非標準コンポーネント、例えば会社のロゴ(Graphical)やヒートシンク(Mechanical)は、回路図シンボルとして作成され、プロジェクトに配置することができます。

コンポーネントのライブラリシンボルとそのピンデータを作成する作業は、コンポーネントが複雑さを増すにつれて、ますます手間のかかるものになっています。たとえば、現在の大規模BGAデバイスでは、数百のピンの配置と設定が必要であり、実用的なコンポーネントシンボルを作成するためには、かなりの時間と労力がしばしば必要です。

回路図シンボル生成ツール

コンポーネントシンボルの作成に関連する作業負荷を軽減するために、Altium Designerは、シンボルウィザードインターフェースとピンエディタダイアログに基づいた高度なSchematic Symbol Generation Toolを提供しています。これには、自動シンボルグラフィック生成、グリッドピンテーブル、スマートデータペースト機能が含まれています。

Schematic Symbol Generation Toolは、Altium Designerソフトウェアの拡張機能として提供されており、ツールの機能を有効にするためにはインストールする必要があります。拡張機能をインストールするには、Extension Manager (DXP » Extensions and Updates) のPurchasedタブを選択し、Software Extensionsカテゴリ内でchematic symbol generation toolのアイコン（下記参照）を探します。

そのアイコンをクリックして拡張機能をダウンロードし、インストールした後、Altium Designerを再起動して拡張機能を有効にします。インストールが完了し、使用準備が整うと、拡張機能は拡張機能マネージャーのInstalledタブの下に表示されます。

Schematic Symbol Generation Toolを使用して新しいコンポーネントシンボルを作成するには、まずSCHライブラリパネルのComponentセクションにあるAddボタンを使用して新しいライブラリコンポーネントを追加します。新しいシンボルは、Symbol Generation Tool（Tools » Symbol Wizard）を通じて開発することができ、これによりSymbol Wizardダイアログが開きます。

Symbol Wizardダイアログ

ダイアログのSettingsオプションは、シンボルの基本的な構成を決定します。これには、そのレイアウトスタイルとピンの数が含まれます。

Pin layout styleでは、ピンの位置が自動的に割り当てられる、事前定義されたシンボルパターンのセットから選択できます。ドロップダウンメニューを使用して好みの配置を選択すると、結果がPreview画像とPin dataテーブルのSide列の設定に表示されます。