电气工程师的十大基本技能

在几乎交钥匙设计平台的可用性和对物联网日益增长的兴趣之间，电子产品开发的机会从未如此大。但是，要成为能够应对各种挑战的成功设计师，开发人员应该具备许多可以利用的技能。以下是电子产品设计师希望拥有的十种最常见且我们认为有价值的技能。

1. 执行电路分析 从设计简单的电阻电路到分析复杂网络的频率响应，设计人员需要知道如何编写和求解节点和环路分析方程，以弄清楚组件集群是如何工作的。仿真程序可以在需要时帮助处理繁重的数学运算，但了解如何设置分析仍然是必要的。

2. 使用运算放大器 作为几乎所有需要超过 1 和 0 信号的应用中的主力，运算放大器是一种多功能设备。如果使用得当，它是放大器、积分器、信号调节器、电平转换器和许多其他有用的模拟元件。诀窍在于了解真实设备的特性和限制，而不是教科书中描述的理想化行为。

3. 了解模拟滤波器 虽然可能并非所有产品开发都需要有源模拟滤波器的设计，但了解组件对模拟信号的影响仍然是一项重要的技能。组件和电路走线的电容、电感和阻抗甚至可以改变数字信号，如果不理解和补偿，可能会导致系统故障。

4. 设计数字滤波器 如今，大多数音频、视频和无线信号在其传输过程中的某个时间点都实现了数字化，在数字域中进行了多种信号处理。了解数字滤波器如何处理作为数据流基础的模拟信号对于避免意外是至关重要的，即使开发人员只调用预设函数而不是设计滤波器也是如此。

5. 设计反馈控制 机器人、空调、自动驾驶汽车和许多其他系统都依赖于反馈控制回路才能正常运行。（并且这样的循环包括过滤器，所以见上文。）设计者应该知道控制循环是如何运作的，如何确定它们的有效性，以及如何确保它们的行为是稳定的。没有人想要一个“糟糕”的系统。

6. 管理热组件 处理器的功耗正在上升，小空间中组件的密度也在增加，因此组件过热是一个普遍的问题。设计师将需要知道他们保持凉爽的选择以及如何分析热传递以确保它们提供了足够的缓解。

7. 使用射频 不久前，射频 (RF) 频谱中的设计是大多数开发人员从不关心的专业学科。但随着物联网对无线连接的要求和时钟速度的提高，将 PCB 电路迹线转变为射频波导，事实证明，对射频信号如何传播和传输能量的基本了解至关重要。

8. 欣赏固件 不管你喜不喜欢，当今电子行业超过一半的设计工作都涉及软件，大多数电子系统利用微处理器或微控制器来提供部分或全部功能。但是，硬件设计决策可能会对代码开发的易用性和有效性产生重大影响。因此，即使不直接参与编程工作，开发人员也应该对固件是什么、它是如何创建的以及它在使事情正常工作中的作用有所了解。

9. 将统计数据用于可制造性 让原型在实验室中工作只是为市场创造产品的第一步。设计必须足够稳健，以适应在大规模生产过程中出现的所有组件价值变化以及产品将面临的各种操作环境。统计分析是开发人员需要的工具，以确保他们的设计能够在这种不确定性面前发挥作用。

10. 管理职业 除了他们所有的技术知识外，开发人员还应该具备一些基本的业务和职业管理技能。找到并保住一份工作，增加他们获得机会和报酬的机会，提升等级或开展创业努力，以及在工作中保持长期的满意度，这些都需要有意识的努力以及人际和团队的互动。朝着一个目标努力，即使是一个不时变化的目标，也比简单地对出现的任何事情做出反应提供更多的回报。

如果您发现自己缺少这些技能中的任何一项，请考虑阅读Barry L. Dorr的 IEEE 出版社书籍“电气工程师的十大基本技能”。它是本文的灵感来源，可以作为学习或复习此处列出的大多数技能的基础知识的教科书（固件是一个例外）。它的编写部分是为了帮助初学者工程师确保他们拥有在招聘过程中最常寻找和测试的技能，但也可以作为经验丰富的工程师寻求弥补这些领域弱点的起点。

如果固件是您的弱点，请考虑获取 Arduino 板并使用它。毕竟，该板被设计为一种学习工具。处理通过 Arduino 社区提供的在线教程提供的众多项目之一 是开始使用固件的一种有趣方式。如果对更高级的编程感兴趣，Raspberry Pi 可以在更高级别上扮演相同的角色。

　　审核编辑：汤梓红