硬件工程师不懂分析电路,下一个被淘汰的会是你吗?
都说硬件工程师入门容易,提升很难,需要个人耗费大量的时间和精力,而且 做这一行的也特别吃经验。而且学习难度大,项目经验没有五年到十年积累,基本上都不能说自己是专业的。有很多的工程师,在搞硬件的“深海”摸爬滚打了多年,看着自己的行业经验逐渐有了一些积累,然而却走到了职业瓶颈期。
那就是,无论再自己怎么努力,硬件能力多专业,高薪似乎都与自己无缘;为什么呢?分析了下大致有以下几个原因:
1)芯片的高集成度,对硬件工程师要求降低
硬件工程师面临的最大职业瓶颈之一,就是消费级市场高度一体化解决方案以及不断整合的芯片集成度。现如今,做硬件产品设计方案,大多数时候是由供应商提供的,而且原厂公版设计需要改动的地方很少,设计过程中出现任何问题,原厂也会直接跟进。IC 集成度越高,硬件设计就越窄,对硬件工程师的要求自然也会越来越低。在设计风险大幅度降低的同时,也削弱了硬件工程师在做产品项目中的重要性。
2)硬件工程师创新机会少,沦为抄板调试工
元器件性能的提升,信息搜集的加速流动性、透明性将使得硬件工程师更容易获得做产品设计所需要的信息,但同时半导体工艺、元器件集成电路的发展,也剥夺了对于培养硬件工程师“自定义”硬件系统的能力。在一个公司做硬件设计,一般情况下都是参考成熟方案,主芯片CPU主要实现功能最终还是依靠芯片厂商提供的套片方案,为了降低设计风险,主要是参考套片方案的参考设计来完成,厂商也会提供包括器件封装、参考设计、仿真模型、PCB参考等全部资料。
对于一个新项目,是没有时间让硬件工程师去每一页都弄懂吃透每个PIN,每个输入输出具体功能、电气特性,尤其是对于高速设计比如:DDR3接口、XAUI接口等。硬件工程师只需做一下简单的方案选型、画画PCB板子,做微调电路、对比测试等流程的工作,但这对于工程师的个人发展极为不利的,也极大地制约了硬件工程师的职业创新能力。
3)硬件产业升级发展,对电路分析能力要求变高
随着硬件的不断发展和产业的升级,对于硬件工程师的能力要求,也从传统的硬件工程师要求拓展转变了不少。以前对工程师的基本要求是原理图和PCB板设计,会焊接调试电路板,并保证硬件电路的可靠性、抗干扰能力。
现在想要成为一名资深硬件工程师还是很有难度的,一方面需要有非常扎实的理论基础知识,另一方面也需要同时具备大型的、高频CPU、多层PCB板的设计经验。单从掌握硬件理论这一项来看,就已经有很多工程师搞不清楚,做项目凭借感觉来调试,熟读一些硬件的口诀,至于最终调试结果也不知道好不好、为啥好为什么通过不了,缺乏实际的理论指导,也不清楚背后的电路原理。
对比某职网的普通和高级硬件工程师,无论是从技能掌握程度、薪资待遇方面,资深工程师相比普通工程师对电路理论、设计经验都要上一个台阶,当然薪资待遇工作福利方面也是很高的。
初级硬件工程师VS高级硬件工程师的工作职能和薪资待遇对比图:
截图来源于猎聘网“硬件工程师”搜索结果
大部分硬件工程师的成长,在最初几年都很快,一般2年就可以登堂入室,5年内可以学到独挡一面。但发展到之后的几年, 很多人基本上都达到“差不多”水平,最终很难实现个人突破,实际他们在功底上相差很大,最后硬件高手们的较量一定是在“功底”上面决出最终胜负,而对功底的考验,则是体现在对硬件工程师的电路原理和理论的熟知与掌握的程度。
硬件工程师的理论“功底”,也是体现其研发设计价值最核心的部分。具体总结大概有以下四个部分:
1. 熟练掌握各种基本元器件,包括性能特性、材质封装、选型应用等;
2. 熟练掌握基本单元电路,比如电路优点、各位置参数计算、关键波形分析、适用场景等;
3. 学会逻辑推理思维及掌握电路时序逻辑关系,进一步完成复杂电路设计;
4. 学会测量和分析电路中的波形,并完成电路调试和优化;
硬件设计“万变不离其宗”搞懂了电路的设计原理,确定一个方向后多去磨炼,多做练习经验自然就手到拈来。比如说你 学习运放,经常会碰到下面一些疑问:
为什么运放是续短和续断?
为什么运放的外部电路需要那样接,依据的是标准图接法,还是计算公式?
为什么运放要谈到共模信号?
这些对输出信号的斜率及幅值会产生怎样的影响?
...
可以这么说:工程师不懂运放内部图,说明还只是对运放的浅层次上的理解和应用。
又比如, 比较器的设计
比较器内部图设计,工作原理是怎样的?
运放和比较器的输入阻抗为什么需要很大?
三极管工作在放大电流源状态下是怎么设计和稳定工作的?
温度补偿是怎么实现?
...
学习硬件电路,只有学会外部反馈电路结合内部图来分析,才能更加理解深刻。其实这些都是决定你定位硬件工程师,挑战自己是否平凡,是否“普通”的筹码,只有把这些基本元件、集成器件电路、基本电路理论、原理知识点都烂熟于心,你才能在技术上站得比其他硬件工程师高!
你可能会说这个简单,元器件、基本电路我都学过,并且之前也在公司负责设计过很多硬件产品,运行性能都很好也量产了,没出现过什么大问题。但是,你可以对比下图, 看一看你所说的懂和高手们真正认为的懂,区别在哪里。
这些东西说起来不难,但真正做起来谈何容易?
于是你不禁要发问了:学习硬件电路设计没有头绪、经常很难有分析机会,更不用说要去设计电路了!
其实不尽然,学习电路设计不只说仅靠工作经验,拥有 一套科学有效、能清晰执行、实战落地的方法论,一套好的硬件电路设计思维,会对你的电子设计生涯终身受益。
为帮助广大硬件工程师尽早摆脱“高级杂工”“工作多且不精”等职业发展上的困难,发烧友学院联合张飞实战电子推出 《张飞硬件工程师90天速成班》线上训练营,专门培养电路原理基础扎实,能够独立设计电路,学会拥有一套独立设计的思维的硬件工程师。
教学视频摆脱机械的学习方式,从基础元器件开始,到单元电路设计,再到产品级项目设计,层层推理,逻辑严密。课程运用“源 回路 阻抗”的设计原则,借助波形分析反推法,再辅以设计经验传授,帮助你进阶中高级硬件工程师,既能让你能够独立设计项目,也能培养你设计电路的思维。
目前, 90天硬件训练营第三期正在招生,为保证学员学习质量,本期限报 50名,课程即将报满,仅剩最后 15个名额,封班后不再接受报名。想深入系统学习硬件设计的工程师不要错过这次机会,赶紧扫码抢占这门课程吧!
这门课程有哪些亮点?
课程有哪些服务?
(1)视频教程内容更加系统:从元器件的原理→电路的分析→电路的设计→PCB画板→实际项目的调试。
200集视频教程为全新录制的课程,与原有老课程很少重叠、非常系统,讲的非常细(比如,电阻很简单?电容、电感、二极管、三极管简单吗?实际上要去系统的学习还真不简单,我们的课程非常系统,讲的非常详细。电阻:10集;电容:14集;电感:16集;二极管:13集;三极管:16集;MOS管:20集)
(2)报班学习不会存在学不懂的问题:周一至周五晚上2-3小时以上辅导以及答疑,如果有疑问全部当天解决。
(3)多个学友集中学习交流,一个知识点,从多个方位去理解,理解必将更加透彻。比如1个qq群,有多个人提问,张三提的问是李四没注意到的点,李四提的问是王五没注意到的地方,而王五提的问又是张三没想到的。那么个人的疑问在得到解决的同时,还能同时学会多个学友的思路,让你学的更加扎实,思路更加开阔。
(4)日常作业考核:对于一些比较困难的知识点,老师会给学员布置作业,来考核学员的学习程度,老师会在作业中主动发现学员的薄弱之处,然后在辅导中有针对性的强化讲解与训练。
(5)实战项目:课程中后期有实战项目讲解,学员可直接拿着实物对照视频教程学习,学员可带着实物中的疑问直接在学习群里中面对面与老师沟通。
(6)每日学习打卡签到:每个班级班主任及对应助教会督促你的学习。
(7)学完可得结业证书:培训课程学习完成后,可获得《张飞硬件工程师90天速成班》毕业证一本。
课程详细大纲
①基本器件知识
②集成器件知识
③基本电路知识
④实战项目一:全硬件单相无刷电机电路设计
⑤实战项目二:全硬件有刷电动车驱动器设计
电路及项目原理图、PCB设计部分展示:
这门课程的讲师是谁?
以上介绍得差不多了,这样有硬件大咖讲课并配套了实战开发板、超级详细高清干货视频教程的线上课程,真的不可多得!想要报名或咨询的学员,速速扫描下方二维码,添加学院助教老师报名吧!
助教马里奥
助教喵喵
- 标签:创造营2019
- 编辑:郭晓刚
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