Wie hierarchisches Schaltplandesign Ihrem nächsten PCB-Schaltplan-Layout helfen kann

Hierarchisches Unternehmens-Organigramm

 

 

 

Arbeiten Sie für ein Unternehmen, dessen Struktur sich in einem Organigramm zusammenfassen lässt? Dann wissen Sie, wie nützlich eine hierarchische Struktur ist. Wenn man weiß, wer wem gegenüber verantwortlich ist, und welche Abteilungen durch gestrichelte Linien miteinander querverknüpft sind, kann man sich mit zielgerichteten Fragen oder Aufgaben immer an den Richtigen wenden. Wenn Ihr Unternehmen allerdings keine solche hierarchische Struktur besitzt, kann das zu allerhand Verwirrung führen.

 

Die Organisation eines Schaltplans für ein PCB-Design ist der Organisation eines Unternehmens nicht unähnlich. Kleine Schaltpläne lassen sich auf einer oder zwei Seiten abbilden, mit denen einfach gearbeitet werden kann. Besteht der Schaltplan aber aus mehreren Seiten, kann es schwierig werden, Bauteile oder Funktionen über verschiedene Seiten hinweg zu finden. So, wie ein Organigramm die Struktur Ihres Unternehmens visualisiert, organisiert und zeigt ein hierarchischer Schaltplan die Struktur Ihres Designs.

 

Ein hierarchisches Schaltplan-Layout kann von enormem Vorteil sein. Sehen wir uns daher an, auf welche Weise der Einsatz von Hierarchien in Ihrem Schaltplan Ihrem Design helfen kann. Klären wir aber zuerst, was ein hierarchischer Schaltplan ist und wie er innerhalb des CAD-Systems funktioniert.

 

 

Ein PCB-Schaltplan

Ein typischer PCB-Schaltplan

 

 

Was versteht man unter hierarchischem Schaltplandesign?

Beim hierarchischen Schaltplandesign, oder Blockdesign, werden verschiedene Schaltplandesigns durch Blocksymbole auf der obersten Seite des Hauptdesigns dargestellt. Größere Designs können auch mehr als eine oberste Seite mit Blocksymbolen umfassen. In manchen Fällen repräsentiert ein Blocksymbol auf der obersten Seite eine weitereSeite mit weiteren Blocksymbolen darauf.

 

Jedes Blocksymbol auf der obersten Seite repräsentiert sein jeweiliges Schaltplandesign. Ein Prozessorschaltplan mit einer Stromversorgung ist ein gutes Beispiel. Ein Blocksymbol für die Stromversorgung liegt auf der obersten Seite des Prozessordesigns und repräsentiert den Schaltplan für die Stromversorgung. Durch Markieren und Öffnen des Blocksymbols auf der obersten Seite wird der Schaltplan der Stromversorgung geöffnet und angezeigt.

 

Wie werden hierarchische Schaltplandesigns erstellt und verwaltet?

Es gibt zwei Möglichkeiten, einen Block in einer Schaltplanhierarchie in einem Design zu erstellen.

 

  1. Erstellen Sie ein Unterprojekt aus einem neuen Blocksymbol. Hierzu erstellen Sie ein Blocksymbol auf Ihrer obersten Seite und beginnen dann ein neues Design aus dem Blocksymbol heraus. Das neue Design wird als separater Schaltplan gespeichert, aber sein Blocksymbol gliedert den neuen Schaltplan in das übergeordnete Hauptdesign ein.

  2. Ziehen Sie ein bestehendes Design in Ihr Hauptdesign.  Hierzu ziehen Sie einen bereits vorhandenen Designschaltplan heran und verknüpfen diesen mit einem Blocksymbol, das sie auf der obersten Seite Ihres Hauptdesigns erstellt haben.

 

Sobald die separaten Schaltplandesigns eingebunden sind, kümmert sich der Schaltplaneditor um jegliche Datenkonflikte. Nehmen wir noch einmal das Prozessordesign als Beispiel. Obwohl die Stromversorgung ein eigener Schaltplan ist, bindet das Blocksymbol sie in den Prozessorschaltplan ein, wo ihre Seiten Teil des Hauptdesigns werden. Darüber hinaus werden alle Netznamen und Referenzbezeichnungen verwaltet, um etwaige Konflikte zu vermeiden.

 

 

Nahaufnahme eines PCB

Der Einsatz von Hierarchien kann Ihnen helfen, Ihr Schaltplan-Layout besser zu organisieren.

 

 

Wie Ihnen ein hierarchisches Schaltplan-Layout helfen kann

Ein hierarchischer Schaltplan ermöglicht es Ihnen, System-Funktionen des Designs von der obersten Seite aus, und von dort an abwärts in jene Funktionsbereiche durch die einzelnen Blocksymbole hindurch, einzusehen. Dies ist ein unschätzbares Organisationstool für Ihren Schaltplan, das Ihren Entwicklungs-, Test- und Wartungsingenieuren helfen wird. Zusätzlich bietet ein hierarchischer Schaltplan folgende Vorteile:

 

  • Hierarchien reduzieren den Arbeitsaufwand für identische Schaltungsblöcke.Sie müssen nunmehr nicht acht identische Schaltungen für ein achtkanaliges Design erstellen. Mit Hierarchien erstellen Sie einen einzelnen Schaltplan der Schaltung für einen Kanal und platzieren acht Blocksymbole, die auf dasselbe Kanaldesign verweisen. Der Schaltplaneditor wird daraufhin zur Vermeidung von Konflikten die Netze und Referenzen umbenennen.

  • Hierarchien begünstigen das Teamdesign. Durch die Möglichkeit, einfach Blocksymbole zu setzen, die auf verschiedene Schaltplandesigns verweisen, können mehrere Ingenieure gleichzeitig an verschiedenen Bereichen ein und desselben Designs arbeiten. Dies ermöglicht die Entwicklung der Stromversorgung parallel zum Design des Hauptprozessors. Wenn das Designteam fertig ist, wird das Stromversorgungs-Blocksymbol einfach zum Hauptdesign hinzugefügt.

  • Hierarchien erlauben die Wiederverwendung von Designs. Sie können einzelne Designs, wie etwa die Stromversorgung, extern speichern, sodass sie für jedes neue Design, das sie benötigt, verfügbar sind. Verwalten Sie diese separaten Designs auf dieselbe Weise, wie Sie eine Bibliothek verschiedener Schaltplan-Bauteile verwalten würden.

 

Der Einsatz hierarchischer Schaltplan-Designtechniken in ihrem Schaltplan-Layout kann Ihre Designs besser organisieren, während es die Arbeitsbelastung verringert und mehr Teammitglieder involviert. Wenn Sie bisher noch nicht versucht haben, mit Hierarchien zu arbeiten, sollten Sie unbedingt einen Blick darauf werfen.

 

PCB-Designsoftware wie Altium Designer verfügt bereits über fortschrittliche  Funktionen für das hierarchische Schaltplandesign. Damit erstellen Sie in kürzerer Zeit bessere Designs.

 

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Altium Designer

PCB Design Tools for Electronics Design and DFM. Information for EDA Leaders.

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