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电子工程_微百科
2024-01-13 19:43:40
威廉希尔电子工程(Electronic Engineering)是利用电子活动和效应的科学知识来设计、开发以及测试设备、系统或装备的一门工程学科。电子工程表示一个广泛的工程领域,覆盖了很多子领域,包括仪器工程、通信、半导体电路设计等等。
电子工程的应用形式涵盖了电动设备以及运用了控制技术、测量技术、调整技术、计算机技术,直至信息技术的各种电动开关。
虽然缩写同为EE,但是电子工程(Electronics Engineering)和电力工程、电机工程(Electrical Engineering)等研究领域却不尽相同。电子工程通常是与计算机硬件、电子、微电子、集成电路相关的学科,涉及的电压通常较低,作为信号用于搭载信号;而后两者更侧重关注电力的产生、输送等方面,常常涉及较高的电压。
现代电子工程学科是在很大程度上是随着电话、无线电、电视和两次世界大战中雷达、声纳、通信系统的发展而出现的。在20世纪50年代末,电子工程这个名词开始出现。
1893年,尼古拉·特斯拉首次向公众展示无线年,约翰铨弗莱明,伦敦大学学院的一名电教授,发明了二极管。一年后,于1906年,罗伯特冯利本和李德福雷斯特将自主开发的放大器管称为晶体管(在则称为三極管、三極體)。电子工程发展的重要发明有电视、三极管(晶体管)、电子计算机、微处理器等。
在电子工程领域,工程师设计和测试电子电路,电路是由各种电子元件(如电阻,电容,电感,二极管和晶体管)组成并实现特定功能。在设计集成电路时,电子工程师,首先构建电路原理图,指定电子元件并描述它们之间的相互联系。完成后,超大规模集成电路工程师将原理转化为实际布局,这个过程中需要用各种导体和半导体材料制作电路。从原理图到布局的转换工作可以由软件实现(见电子设计自动化,但很多时候需要人力微调来减少空间和降低功耗。一旦布局完成它可以发送到生产制造厂。集成电路和电子元件可以组装在印刷电路板形成更为复杂的电路。今天,在多数电子产品中都可以发现印刷电路板,包括电视,电脑和音频播放器。
电磁场理论 高斯定律、斯托克斯定理、不同介质中的麦克斯韦方程组(含微分和积分形式) 波动方程、坡印廷矢量、平面波的传播反射和折射、相和群速度 传输线的特性阻抗、阻抗变换、史密斯圆图、阻抗匹配、脉冲激励、波导、矩形波导、边界条件、截止频率,色散关系 天线:偶极子天线、天线阵列、辐射模式。 电子器件和电路 模拟电路和数字电路电子设备:半导体、PN结、二极管、齐纳二极管、隧道二极管、双极性晶体管、场效应管、电容器、光电二极管集成电路制造工艺:氧化、扩散、离子注入、光刻和CMOS工艺 各种放大器的构成以及对频率的响应情况,运算放大器、滤波器、正弦波振荡器、函数信号发生器和整流电路、整流电源供应系统布尔代数,逻辑门电路(TTL,ECL,CMOS);组合逻辑电路的译码器及、时序电路的触发器、计数器和移位寄存器模拟数字转换器、数字模拟转换器、半导体存储器、微处理器 信号与系统 拉普拉斯变换、连续时间和离散时间傅里叶级数、连续时间与离散时间傅里叶变换、Z变换 采样定理和线性时不变系统、随机信号和噪声的性质 控制系统 控制系统的基本组成部分 开环和闭环(负反馈)系统和稳定系统的分析 信号流图及其在确定系统传递函数的使用 暂态稳定的LTI控制系统和频响状态分析 稳态干扰和噪声敏感性的分析 线性时不变的工具和控制系统的分析和设计技术 控制系统补偿。 通信 模拟通信系统:幅度和角度调制和解调系统,对频谱噪声的分析 数字通信系统:脉冲编码调制(PCM)、数字调制方式、幅度和频率相移键控、匹配滤波接收器,带宽和检错纠错机制、GSM、时分多(TDMA) 子领域
电子工程有许多分支。本节覆盖了很多电子工程的分支。有些工程师,专注在一个子领域,也有许多工程师工作在几个领域。
信号处理:分析和处理信号。信号可以是模拟的(信号连续变化),也可以是数字的(信号是由一些离散的值表示)。举例说,对于模拟信号,信号处理涉及到语音设备中语音信号放大和滤波,或者通信中信号的调制和解调。对于数字信号,信号处理可能涉及到信号的压缩,检错和纠错。通信工程:处理信息怎样通过一个信道,如同轴电缆,光纤或自由空间。 计算机工程:处理计算机和计算机系统的设计。这个可能设计到设计新的硬件,或者是用计算机控制工厂的生产。也有可能是在软件级别的工作,这个跟软件工程的领域就有些交叉。 项目工程
对于工作在**新的系统设计和开发的大多数工程师来说,技术工作只是他们工作的一部分。他们的很多时间用于跟客户讨论,准备预算和确定项目进度计划。许多高级工程师管理一组技术人员和工程师,所以项目管理技能很重要。许多工程项目包括写文档,所以书面写作能力也很重要。
电子工程师的工作地点和他们的工作类型相关。有可能是工厂的实验室,咨询公司的办公室或者是研究机构的实验室。他们的工作需要和科学家,技术人员,程序员还有其他工程师打交道。
自己掌握的技术过时是很多工程师担心的事。参加技术社团,看这个领域的期刊和保持持续学习的习惯很重要。特别是消费电子领域更是如此。