入行模擬設計門檻高?快來TI精密實驗室學模擬
雖然我們身處一個數字時代,但現實世界畢竟是模擬的,模擬電子技術構建了電子信息產業的基礎。數字信號處理算法和集成電路迅猛發展,雖然許多類型的信號處理已經由模擬電路轉換成數字電路來實現,但是模擬電路始終必不可少,甚至我們目前還找不出一個不存在模擬技術的電子系統設計,比如幾乎所有的電子技術都離不開放大技術,即使是數字芯片內部,其基本單元包含了互補型源極接地放大電路。
本文引用地址:http://www.104case.com/article/202409/463065.htm模擬技術在信號處理、轉換和傳輸方面具有獨特優勢,模擬電子技術專注于處理連續變化的信號,如聲音、圖像等自然界中的真實信號。這種直接處理連續信號的能力,使得模擬技術在處理這些信號時具有更高的精度和更好的線性特性。相較于數字信號的離散化處理,模擬信號的處理更加平滑,能夠保留更多的細節信息,從而在處理聲音、圖像等復雜信號時表現出色。此外,模擬電路沒有數字電路的離散化步驟,因此可以更快地處理輸入信號,對信號的響應更加快速和靈敏。在需要高速響應的場合,如控制系統、通信系統等領域,模擬技術能夠迅速對信號進行放大、濾波等處理,確保系統的實時性和穩定性。基于上述優勢,模擬電子技術廣泛應用于音頻設備、視頻設備、無線電通信、雷達、航空航天等多個領域。在醫學、環保、能源等領域,也存在著大量應用模擬電子技術的設備和系統。
隨著數字電子技術水平不斷提升,高性能模擬技術的作用也隨之水漲船高,模擬技術為數字電路提供輸入和輸出接口,使得數字電路能夠與外部世界進行交互。同時,數字電路則通過其高精度、高穩定性和靈活性等特點,對模擬信號進行進一步處理和分析。再具體到數字芯片方面,不管是3D IC還是Chiplet,數字芯片內部的模擬單元越來越多,對芯片性能的影響越來越大。因此,模擬技術和數字技術在電子系統設計中相互補充,共同構成了完整的電子系統。
破解模擬學習的癥結
電子相關專業的朋友們一定不會忘記在校期間被"模擬電子電路"這門課程折磨的日子,這門課常年穩居國內高校專業課掛科人數前三。模擬電路的學習相對復雜,對基礎電學理論的要求較高,需要較強的理論功底和實踐經驗,這就意味著模擬電路設計工程師的入行門檻要高得多。一個入門級模擬設計工程師,除了需要深入理解模擬電路的基本原理,包括放大器、濾波器、振蕩器、電源電路等的設計和分析方法,還要熟練使用SPICE、Multisim等電路仿真工具進行模擬電路的設計和驗證,以預測電路性能并優化設計方案。模擬電路設計是微電子領域一個集基礎理論知識和創造性于一身的絕學,要學好模擬電子設計,遇到好老師固然關鍵,個人修行同樣必不可少,可是相比于如今鋪天蓋地的各種數字設計和軟件設計教程,系統性的模擬開發培訓資源少之又少,更關鍵的是,數字設計基本是師傅領進門之后成就全靠個人發揮,模擬設計對名師指點更為依賴,因為你需要專業且開發過實際模擬設計的導師助你排除信號背后的復雜干擾,才能觸摸到模擬設計的真諦。這也是為什么只有未成年的天才程序員和年輕的天才數字電路設計師,卻找不到年輕的模擬大師的真正原因。
看到這里,您一定會問"到哪里才能找到靠譜的模擬導師呢?",今天就給大家推薦一個學習模擬和混合信號技術的好地方——TI高精度實驗室。作為占據全球模擬半導體接近20%市場份額的領導廠商,TI(德州儀器)開設的高精度實驗室(TI Precision Labs)是電子行業首個面向模擬工程師的綜合性網上課堂。該項目旨在通過一系列精心設計的課程,為模擬信號鏈設計人員提供從基礎知識到高級概念的全面培訓。
TI 高精度實驗室 (TIPL) 面向模擬信號鏈和嵌入式處理設計人員,從基礎知識到高級概念,TI 高精度實驗室合乎邏輯、排列有序且全面的教學方法既直觀又實用。TIPL課程的內容涵蓋模擬信號鏈的各個方面,包括運算放大器、比較器、電流檢測放大器、儀表放大器、數據轉換器(ADC和DAC)、接口技術、隔離技術、電機驅動器、傳感器和TI獨有的DLP技術等。在詳盡介紹模擬技術的理論知識基礎上,課程中還深入探討每種產品的關鍵指標,如輸入失調電壓、開環增益、帶寬、壓擺率、噪聲等。作為擁有最廣泛模擬產品線的TI還在課程中提供大量典型應用案例,如光電二極管放大電路、電平變換器、功率放大器、電壓電流轉換器等。
在課程設置方面,TI高精度實驗室的課程設計充分考慮到不同學習者的差異化學習情況,課程采用模塊化設計,系列課程被劃分為多個模塊,每個模塊聚焦特定技術主題,便于學員按需學習,這樣工程師學員可以充分利用自己的碎片化時間安排學習節奏。通過提供理論與實踐相結合的模塊化課程,加深經驗豐富的工程師的技術專長,并加速職業生涯早期工程師的成長。針對模擬技術需要充分的理論與動手實踐結合的特定需求,TI高精度實驗室的課程不僅講解理論知識,還提供動手實驗視頻和在線課程作業,幫助學員將所學知識應用于實際設計中。課程另一大特色是實用且直觀的教學方法,通過基于真實器件、電路和系統的特征來解決問題,減少復雜的數學計算,更好地便于工程師理解模擬設計中實際問題的關鍵所在以及通過參考實際設計案例豐富自己的設計實戰經驗。特別的,TI高精度實驗室系列課程除了視頻教程之外,還提供豐富的技術資源讓學員可以下載參考,包括各類技術參考資料和仿真工具等實用資源,通過TINA-TI這款專門與TI高精度實驗室課程結合使用的首選仿真工具,有助于學員進行電路設計和仿真分析,從而支持學員進行更深層次的實踐和開發學習。
通過TI高精度實驗室的系統性學習,無論是高校相關專業學生,還是剛入門的模擬工程師,或者是具有一定經驗的模擬開發者,都可以獲得多方面技能的提升。在模擬電路設計與分析技能方面,工程師能夠深入理解各種模擬電路的工作原理,如運算放大器、比較器、電流檢測放大器等,從而在設計電路時能夠做出更合理的選擇,同時工程師可以學會如何分析和評估模擬電路的關鍵指標,如輸入失調電壓、開環增益、帶寬等,這些指標對于電路的性能至關重要。與此同時,工程師能夠學習到如何進行電路搭建、參數調試以及故障排除等實際操作技能,這些技能對于驗證電路設計和解決實際問題至關重要。工程師還可以通過動手實踐加深對理論知識的理解,并且在解決問題和創新能力方面獲得不同層面的提升。
除了這些貼心且詳盡的線上課程之外,TI高精度實驗室還為廣大學員們配備了技術實力強大的行業專家,他們將指導學員們瀏覽TI高精度實驗室豐富的教程庫以及選定主題的實踐實驗,在您成為模擬開發專家的路上為您指引正確的方向。如果您覺得線上交流不過癮,TI還專門準備了德州儀器高精度實驗室巡回研討會,在首站深圳站的線下活動中,德州儀器資深技術專家以講授式培訓與電路仿真相結合的方式,為工程師們帶來了一場知識與實踐交織的學習交流盛宴。在這場涵蓋了放大器的基礎知識和規格、先進的放大器技術、輸入電壓噪聲和輸入電流噪聲等關鍵技術難題的巡回研討會中,TI的專家們通過講授式教學和電路仿真實踐,幫助工程師們鞏固理論知識,直觀理解復雜概念。活動特別設立了"ASK THE EXPERT 專家大咖面對面"專區,工程師們可以與專家進行一對一的深入交流,直接獲得針對個人技術難題的專業解答,促進了知識的吸收與技能的提升。面對工程師們在實際工作中遇到的技術困惑與挑戰,TI的模擬專家們傾囊相授,提供了寶貴的解決方案與思路。所以,這樣貼心的TI高精度實驗室課程,你還不心動嗎?
學習模擬前途錢途兩手抓
說到這里,可能會有人說現在都在講數字化和軟件算法大模型,模擬工程師還有前途嗎?其實模擬工程師在處理連續性信號(如光、聲音、速度、溫度等)方面有著不可替代的作用,這些技術在許多基礎工業領域(如能源、交通、制造業等)中仍然占據重要地位,因此模擬工程師的行業需求相對穩定。另一方面,模擬工程師的"生命周期"往往較長,隨著經驗的積累,其技能水平和市場價值也會逐漸提升。資深模擬工程師在市場上往往更受歡迎,薪資上限也較高。
這個結論是有數據支撐的,根據某電子行業獵頭網站的統計分析,全國模擬電路設計工程師工資中位數高達3.8萬,混合信號工程師則為3.9萬,該網站非常熱門的算法工程師中位數是4.2萬而IC設計工程師則為4.1萬,而與之對應的硬件工程師平均工資中位數大概為2.5萬,嵌入式開發工程師平均工資中位數約2.6萬。橫向對比同等技術崗位的數字工程師和模擬工程師的收入差距,以校招平均值統計,同一企業同等技術崗位的模擬工程師待遇比數字工程師高10%-15%,社招工程師的差距則在10%-12%左右。在崗位數量變化方面,2022-2024年,數字工程師的社招崗位數量下跌了11%左右,而模擬工程師招募的崗位數量增加了2%。另一個比較有趣的數字是,在工作年限要求方面,數字工程師招募的崗位中僅有18%左右開放給擁有8-10年及以上經驗的應聘者,而模擬工程師這個比例則是35%,對于那些擁有"35歲焦慮癥"的工程師來說,模擬似乎是個更長遠的選擇。在學歷方面,數字工程師只有不足4%的崗位接受大專及以下學歷者,而模擬工程師崗位則有12%接受大專及以下學歷,對自學成才的開發者來說模擬無疑更為友好。
通過上面這一系列數據,相信很多電子設計工程師已經開始對學習模擬技術產生了濃厚的興趣,模擬技術可能是你破解電子工程師越來越內卷的最佳選擇,更是提升自己收入水平和開發能力的不二之選。都說模擬工程師門檻高,現在你知道了TI高精度實驗室這個技術內容專業、課程設置貼心、實戰資源豐富的模擬學習課堂,睿智的你還在等什么呢,趕緊點擊這里去學習吧!
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