Creating Reusable Circuitry with Schematic Device Sheets in Altium Designer

기존 설계의 회로 부분을 재사용하는 것은 강력한 유인이 있습니다; 설계가 이미 검증되었으므로 엔지니어링이 완료되었고, 시간을 절약하며, 부품 재고를 줄이는 데 도움이 되고, 설계 팀이 새로운 개념과 제품의 개발에 집중할 수 있게 해줍니다.

설계자들은 영리한 사람들입니다 - 그들은 이미 기존 설계를 계속해서 재사용합니다. 검증된 회로를 다시 캡처하거나, 기존 설계에서 복사하여 붙여넣기를 하거나, 기존 회로도 시트를 새로운 설계에 연결할 수도 있습니다.

디바이스 시트는 프로젝트 간에 재사용할 수 있는 모듈화되고 일관된 빌딩 블록을 제공함으로써 설계 과정을 단순화합니다. 디바이스 시트 심볼은 컴포넌트와 유사하게 배치되고 참조됩니다. 표준 회로도 문서를 참조하는 시트 심볼과 같은 방식으로 연결되고 기능하지만, 프로젝트에 명시적으로 추가되지는 않습니다.

Device Sheet

디바이스 시트는 다양한 설계에서 재사용될 목적으로 개발된 빌딩 블록입니다. 보통 여러 프로젝트에서 유용한 사전 정의된 회로를 포함하고 있습니다. 예를 들어, 전원 공급 장치가 그러합니다.

하나의 디바이스 시트는 여러 프로젝트에 걸쳐 사용될 수 있습니다.

디바이스 시트는 일반적인 스키매틱 문서로 생성되어 선언된 디바이스 시트 폴더에 저장됩니다. 문서로 추가되는 것이 아니라, 구성요소와 유사한 방식으로 프로젝트에 배치되고 참조됩니다. 디바이스 시트는 프로젝트 계층 구조에 포함되며, 프로젝트 패널에서 다른 문서 아이콘으로 표준 스키매틱 문서와 구별됩니다.

기본적으로 디바이스 시트는 읽기 전용으로 설정되어 있습니다. 이는 모든 설계자들이 그것들이 완성되어 사용할 준비가 되었다는 확신을 가지게 하며, 또한 설계 팀 내의 누구도 실수로 그것들을 수정할 수 없도록 보장합니다. 읽기 전용으로 설정되어 있기 때문에, 컴포넌트 Designator를 변경할 수 없으며 회로도 시트 번호도 변경할 수 없습니다.

디바이스 시트와 일반 회로도 시트 사이의 근본적인 차이점은 프로젝트에 디바이스 시트가 포함될 때 소프트웨어가 컴포넌트 Annotation 처리와 회로도 시트 번호 지정을 다루는 추가 기능을 가지고 있다는 것입니다.

디바이스 시트 활성화

1. Windows 파일 탐색기를 사용하여 디바이스 시트를 저장할 적절한 위치에 폴더를 생성합니다. 필요한 경우, Device Sheets라는 상위 폴더를 생성하고 그 안에 Data Conversion, Power 등 회사의 요구사항에 맞는 하위 폴더를 생성할 수 있습니다.

2. 디바이스 시트 상위 폴더는 아래와 같이 Preference Option대화 상자의 데이터 관리 - 디바이스 시트 페이지에서 선언됩니다. 필요한 경우 Include Sub-folders (하위 폴더 포함) 옵션을 활성화합니다.

디바이스 시트 생성하기

디바이스 시트는 일반적인 회로도 시트일 수 있으며, 다른 회로도 시트를 참조하는 시트 심볼을 포함한 스키매틱도 포함될 수 있습니다. 디바이스 시트 폴더에서 디바이스 시트로 배치된다는 사실이 소프트웨어에 이 회로도 시트가 디바이스 시트임을 알리고, Preference Option 대화 상자에서 정의된 디바이스 시트 제어 옵션이 적용되어야 하며, 특별한 Annotation 및 시트 번호 매기기 명령이 준수되어야 합니다.

기본적으로, 디바이스 시트는 일반적으로 읽기 전용으로 설정됩니다. 디바이스 시트를 사용할때 조심해야할 부분은, 설계의 그 부분을 수정할때 보호하는것 뿐만 아니라, 설계가 완료되었을 때 수행되는 설계 최종화 작업, 즉 Schematic Sheet 번호 매기기와 부품 Annotation 처리를 다루는 것입니다.

회로도를 Device Sheet 저장 폴더로 복사하거나 이동하기 전에 수행해야 할 몇 가지 준비 단계가 있습니다:

• Device Sheet를 완성된 작업으로 생각하고, 올바른 템플릿이 적용되어 있으며 필요한 회사 Annotation과 특수 문자열이 정의되어 있는지 확인하세요.

• Device Sheet에 체계적인 명명 규칙을 사용하면 Select Device Sheet 대화 상자에서 Device Sheet를 정렬하는 데 도움이 됩니다.

• Device Sheet 폴더에 넣기 전에 Device Sheet 회로도에 Annotation을 답니다(Tools » Annotation » Annotate Schematics). 일부 설계자는 간단한 평면 부 번호 체계를 사용하고, 다른 설계자는 해당 회로의 기능을 반영하는 접미사를 포함합니다. 설계가 완료되면, 프로젝트 전체의 모든 시트와 부품을 다시 번호 매길 수 있습니다.

프로젝트에서 디바이스 시트 사용하기

프로젝트에서 디바이스 시트를 사용하려면, 이를 대표하는 시트 심볼을 배치합니다. 이를 위해:

1. 메인 메뉴에서 Place » Device Sheet Symbol  명령을 실행하거나, Active Bar에서 Device Sheet Symbol 명령()을 사용하거나, 설계 공간에서 마우스 오른쪽 버튼을 클릭한 후 컨텍스트 메뉴에서 Place » Device Sheet Symbol  명령을 선택합니다.

2. Select Device Sheet 대화 상자가 열립니다. 왼쪽의 트리는 Preference Option대화 상자의 Data Management - Device Sheets 페이지에서 선택한 폴더 아래의 폴더 구조를 표시합니다. 선택한 폴더에서 감지된 모든 회로도 시트가 대화 상자의 오른쪽에 아래와 같이 나열됩니다. 대상 장치 시트를 필터링하려면  Filter 필드에 원하는 문자를 입력합니다.

   왼쪽에서 올바른 장치 시트 폴더를 선택한 다음, 오른쪽에서 필요한 장치 시트를 선택합니다.

   장치 시트 폴더 버튼을 클릭하여 장치 시트 폴더 대화 상자에 접근할 수 있습니다. 이 대화 상자에서는 모든 기존 장치 시트 폴더를 나열하고 폴더를 추가, 제거 또는 재정렬할 수 있습니다.

3. 필요한 장치 시트를 선택한 다음 확인을 클릭합니다. 그러면 해당 장치 시트의 시트 심볼이 커서에 떠 있는 상태로 회로도 Editor로 돌아갑니다.

4. 시트 심볼을 클릭하여 배치합니다. Device Sheet Symbol 은 일반 회로도 시트를 참조하는 시트 심볼과 다르며, 모서리가 둥글고 재활용 심볼이 있습니다. 배치된 심볼의 크기를 조정하고 시트 항목의 위치를 변경할 수 있습니다.

   
   배치된 Device Sheet Symbol .

5. 일반 회로도 시트와 비교할 때 장치 시트를 나타내는 데 사용되는 문서 아이콘이 다릅니다.

   프로젝트 계층 구조에 특별한 장치 시트 아이콘으로 장치 시트가 표시됩니다.

Device Sheet Symbol 이 회로도 문서에 배치되면 표준 시트 심볼과 같은 방식으로 작동하지만, 장치 시트를 참조한다는 것을 구별하기 위해 다른 그래픽 속성을 가집니다. 장치 시트의 파일 이름 속성은 .SchDoc 파일 확장자를 사용하지 않는다는 점에 유의하세요.

► 연결 생성에 대해 더 알아보세요.

Device Sheet 속성 (Properties)

읽기 전용 장치 시트입니다. 설계 창 하단의 Editor 탭에는 (ReadOnly) 접미사가 있어 편집할 수 없는 장치 시트를 보고 있다는 것을 나타냅니다.
읽기 전용 워터마크와 장치 시트(재활용) 워터마크를 표시하는 옵션도 있습니다.

디바이스 시트 심볼을 배치한 후에는 디바이스 시트 자체를 열어 그래픽 속성을 확인하세요. 소프트웨어의 기본 설정은 옵션 섹션의 데이터 관리 - 디바이스 시트 페이지에 구성된 대로 디바이스 시트를 읽기 전용으로 설정하는 것입니다. 읽기 전용 옵션은 시트 전체에 표시되는 읽기 전용 워터마크의 표시와는 독립적임에 유의하세요. 편집 창 하단의 Editor 탭을 확인하여 시트가 읽기 전용인지 확인하세요(위에 표시된 것처럼).

디바이스 시트 편집하기

디바이스 시트를 편집하는 방법은 두 가지입니다: 프로젝트에서 직접 편집하거나 디바이스 시트 폴더의 원본 회로도 문서에서 편집합니다.

프로젝트에서 디바이스 시트를 직접 편집하기

프로젝트에서 디바이스 시트를 직접 편집하려면:

• 오른쪽 상단에 있는 을 클릭하여 Preference Option대화 상자를 엽니다.

• Data Management - Device Sheets 페이지로 이동합니다.

• Make Device Sheets in Projects Read-Only 체크박스를 비활성화한 다음 확인을 클릭합니다.

Device Sheet 폴더에서 Device Sheet 편집하기

장치 시트 폴더에서 장치 시트를 편집하려면:

• 디바이스 시트를 참조하는 모든 열린 프로젝트를 닫으십시오. 디바이스 시트를 참조하는 프로젝트가 현재 열려 있으면 디바이스 시트를 소스 회로도으로 열 수 없습니다.
• 파일 » 열기 명령을 사용하여 디바이스 시트 폴더에서 디바이스 시트를 원본으로 엽니다. 시트는 워터마크 없이 표준 회로도으로 표시됩니다.
• 필요한 수정을 수행하고 변경 사항을 저장한 다음 디바이스 시트를 닫으십시오.

Device Sheet를 사용한 계층적 설계

디바이스 시트에는 디바이스 시트 심볼이 포함될 수 있지만, 계층적 함의로 인해 디바이스 시트는 프로젝트의 최상위 시트가 될 수 없습니다. 디바이스 시트를 사용할 때 계층 구조의 깊이에 제한이 없습니다.

계층적 디바이스 시트를 준비하려면:

• 관련된 모든 자식 스키매틱 문서를 디바이스 시트 폴더에 디바이스 시트로 준비하고 저장합니다.
• 부모 스키매틱에 디바이스 시트 심볼(들)을 배치하고 이를 디바이스 시트 폴더에 저장합니다.

이 회로도는 디바이스 시트이며, 자식 디바이스 시트를 참조하는 디바이스 시트 심볼도 포함되어 있습니다.

Device Sheet를 사용한 설계 리팩토링

주요 기사: 설계 리팩토링

설계 과정은 종종 비구조적이고 유기적입니다; 설계자는 동시에 여러 부분의 설계에 대한 아이디어를 구상하고, 아이디어가 발전함에 따라 섹션을 포착할 수 있습니다. 이는 잘 조직되고 깔끔하게 배열된 회로도 세트가 시작될 수 있지만, 점차 혼잡하고 조직이 잘 되지 않은 상태가 될 수 있음을 의미합니다. 회로도 설계을 재구성하기 위해 잘라내기, 복사하기 및 붙여넣기를 할 수는 있지만, 이것이 항상 최선의 접근법은 아닙니다.

왜 잘라내기와 복사를 하지 않는가? 각 부품이 배치될 때마다 고유 식별자가 할당되고, 부품이 잘라내기, 복사 및 붙여넣기 될 때마다 이 식별자는 자동으로 재설정되기 때문입니다. 이 UID 관리는 설계에서 사용된 각 UID의 인스턴스가 하나만 있도록 보장하기 위해 수행되며, 이는 회로도 부품을 PCB 컴포넌트에 연결하는 핵심 필드입니다. 설계 PCB Editor로 전송되지 않았다면 잘라내기/복사하기/붙여넣기 접근법이 괜찮지만, 전송되었다면 리팩터 도구를 사용하는 것이 더 낫습니다.

하위 회로를 다른 시트로 이동하기

회로의 일부를 한 시트에서 다른 시트로 이동하는 가장 쉬운 방법은 해당 부분을 선택한 다음 Edit » Refactor » Move Selected Subcircuit to Different Sheet 명령을 실행하는 것입니다(선택 항목이 있을 때 마우스 오른쪽 버튼 메뉴를 통해서도 사용 가능). 목적지 문서 선택 대화 상자가 열립니다. 대상 시트를 선택한 다음 확인을 클릭하면, 그 시트가 나타나고 하위 회로가 커서에 떠 있는 상태로 위치를 지정할 준비가 됩니다.

프로젝트 내 다른 시트로 선택한 회로 부분을 쉽게 이동할 수 있는 선택한 부분회로를 다른 시트로 이동 명령을 사용할 수 있습니다. 리팩토링 명령은 다음을 지원합니다:

• 기존 회로도을 디바이스 시트로 변환하기.
• 디바이스 시트를 일반 회로도 시트로 변환하기.
• 회로의 일부를 다른 시트로 이동하기.
• 부품을 시트 심볼로 변환하기.

► 설계 리팩토링에 대해 자세히 알아보세요.

부품과 Sheet Annotation 달기

디바이스 시트에서 사용되는 회로의 무결성을 보장하기 위해, 일반적인 설계 사용 중에는 해당 시트를 편집해서는 안 됩니다. 즉, 시트 번호와 Designator 할당은 시트에서 수정되어서는 안 됩니다. 그렇다면 프로젝트의 모든 시트를 어떻게 번호하고 모든 컴포넌트에 Annotation을 달 수 있을까요?

이러한 작업은 두 가지 명령어를 통해 관리됩니다: 시트는 Annotate Compiled Sheets 명령어를 사용하여 번호가 매겨지고 컴포넌트는  Board Level Annotation  명령어를 사용하여 Annotation이 달립니다. 시트 번호와 Designator 할당은 별도의 파일, <ProjectName>*.annotation에 저장됩니다.

컴파일된 장치 시트 Annotation 달기

주요 기사: 시트 번호 매기기

Board Level Annotation 기능을 보완하여, Tools » Annotation » Annotate Compiled Sheets  명령은 소스 회로도를 수정하지 않고 장치 시트에 고유 번호를 부여하는 데 사용됩니다. 컴포넌트 Annotation과 마찬가지로, 시트 번호는 <ProjectName>*.annotation 파일에 저장됩니다.

시트 번호에 대한 참고 사항:

• 프로젝트 패널에 나타나는 순서에 따라 시트 번호를 매길 수 있습니다. 이 순서는 프로젝트 패널에서 드래그 앤 드롭을 사용하여 변경할 수 있습니다. 순서를 변경한 후에는 Annotation 대화 상자를 사용할 때 프로젝트 파일이 최신 순서를 반영하도록 프로젝트를 저장하십시오. 단, 디바이스 시트의 순서 변경은 드래그 앤 드롭을 지원하지 않습니다.

• 디바이스 시트가 아닌 시트는 Tools » Annotation » Number Schematic Sheets를 사용하여 번호를 매깁니다. 대화 상자 위에서 F1을 눌러 옵션과 컨트롤에 대해 자세히 알아보세요.

• 그런 다음 Tools » Annotation » Annotate Compiled Sheets를 사용하여 디바이스 시트를 포함한 모든 시트에 번호를 매깁니다.

• 번호 매기기 대화 상자는 직접 값을 입력할 수 있도록 지원하며, 이 방법은 때때로 더 효율적일 수 있습니다.

• 많은 대화 상자에는 Annotate Sheet 달기 버튼(위에 표시됨)과 같은 이중 용도의 버튼이 있습니다:

  • 버튼의 아래쪽 화살표를 클릭하여 번호 매기기 옵션을 표시하고, 필요에 따라 이를 구성합니다,
  • 그런 다음 방금 선택한 옵션에 따라 번호를 매기기 위해 버튼의 주요 부분을 클릭합니다.

   

► 컴파일된 시트 Annotation 달기에 대해 자세히 알아보세요.

Component Annotation

전체 프로젝트에 걸쳐 컴포넌트 Designator를 고유하게 할당할 수 있도록, 소프트웨어에는 Board Level  Annotation이라는 기능이 포함되어 있습니다. 이 명령은 소스회로도 시트를 편집하지 않습니다. 대신,  logical schematic designator를 PCB에 표시될 물리적 PCB Designator에 매핑하는 매핑 정보를 저장합니다. 이러한 Designator 매핑은 <ProjectName>*.annotation이라는 프로젝트 파일에 저장됩니다. Board Level Annotation 달기 대화 상자에서 사용할 수 있는 Annotation 옵션이 다양합니다.

Board Level Annotation을 사용하면 완성된 설계가 다시 Annotation 처리되어 각 컴포넌트에 고유한 물리적 Designator가 할당됩니다.

위 이미지를 참조하여 Board Level Annotation 작업에 대한 참고 사항:

• 모든 회로도 컴포넌트는 Tools » Annotation » Annotate Schematics 명령을 사용하여 Board Level Annotation 달기 명령을 실행하기 전에 Designator를 할당받아야 합니다. 이는 멀티 파트 컴포넌트의 패키지 옵션을 포함한 회로도 소스 데이터가 Board Level Annotation 프로세스의 입력으로 사용 가능하도록 보장합니다. 소스 파일로 열려 편집될 때 장치 시트의 컴포넌트는 이미 Annotation이 달려 있어야 한다는 점에 유의하십시오.

• Board Level Annotation은  Tools » Annotation » Board Level Annotate 명령을 실행하여 수행됩니다.

• 위 이미지에서, 회로도 Editor 탭이 활성화되어 있습니다. 이 탭은 항상 표준 크기의 Logical Designator를 보여주며, 할당된 물리적(PCB) Designator는 첨자로 표시됩니다. 회로도의 컴파일된 탭(U_CVE가 이 예시에서)은 반대로, 표준 크기의 물리적 Designator를 보여주고, 논리적 Designator는 첨자로 표시됩니다. 이 동작은 아래와 같이 Preference Option대화 상자의 회로도 - 컴파일러 페이지에서 구성됩니다.

• PCB Editor에서 기본적으로 물리적 Designator를 표시합니다. 아래와 같이 보드 모드에서 속성 패널을 통해 변경할 수 있습니다(PCB 작업 공간에서 아무것도 선택되지 않았을 때 표시됩니다).

► Board Level Annotation에 대해 자세히 알아보세요.

문제 해결

디바이스 시트가 포함된 프로젝트를 열었는데 이 디바이스 시트의 위치가 선언되지 않았다면, 찾을 수 없는 디바이스 시트 목록이 포함된 다음과 같은 대화 상자를 보게 됩니다.

예를 클릭하면, Data Management - Device Sheets  페이지의 Preference Option대화 상자에서 디바이스 시트 폴더 섹션이 열립니다. Include Sub-Folders  옵션이 활성화되지 않았을 수도 있으니, 프로젝트에서 사용된 디바이스 시트가 다른 위치에 저장되어 있다면 새 경로를 추가하세요.