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。
电子工程的主要研究领域为电路与系统、通信、电磁场与微波技术以及数字信号处理等。
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)研究领域却不同。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。
电子工程又称“弱电技术”或“信息技术”。可进一步细分为电测量技术、调整技术以及电子技术。
电子工程,是电气工程的一个子类,是面向电子领域的工程学。在今天其研究对象已经超出了电子领域。
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。
电子工程的主要研究领域为电路与系统、通信、电磁场与微波技术以及数字信号处理等。
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电通信。1904 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三极管(台湾地区称为晶体管)。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。
电子工程的历史发展是一个漫长而丰富的过程,涉及多个重要的阶段和突破。以下是电子工程历史发展的主要阶段及对应的时间点:
1883年:美国物理学家托马斯·爱迪生发明了炭粘电灯泡,标志着电光源的诞生。
1904年:约翰·弗莱明发明了真空二极管,这是电子学的早期重要里程碑。
1920年:美国工程师利奥·亚历山大·贝尔发明了放大器,为电子信号的处理和传输技术打下了基础。
1930年代:无线电和广播技术取得了突破性进展,电子工程得以应用于通讯领域。
1947年:贝尔实验室的科学家发明了晶体管,取代了大型和不稳定的真空管,为电子器件的迷你化和电子系统的现代化奠定了基础。
集成电路技术的推出(约1958年):集成电路的发明使得电子设备的体积大大缩小,功能得到进一步增强。
电子整流时期(20世纪50年代中期到70年代末期):以大功率硅二极管、双极型功率晶体管和晶闸管应用为基础(尤其是晶闸管)的电力电子技术发展比较成熟。大功率硅整流器能够高效率地把工频交流电转变为直流电。
这一时期,计算机技术的飞速发展推动了电子工程领域的研究与应用,电子工程进一步与计算机科学和信息技术融合。
进入21世纪后,电子工程继续快速发展,特别是在通信、半导体、微电子、嵌入式系统、光电子、电力电子等领域取得了显著的进展。
2023年(举例):我国在高性能光子芯片领域取得突破,实现了批量制造,标志着电子工程在光子技术方面的重要进展。
请注意,以上时间点仅为电子工程历史发展中的部分关键节点,电子工程的发展是一个持续不断的过程,新的技术和突破不断涌现。
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 。 集成电路和其它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。
典型的电子工程学士学位课程
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解码器、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
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。
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)。
业务培养目标:本专业培养具备电子技术和信息系统的基础知识,能从事各类电子设备和信息系统的研究、设计、制造、应用和开发的高等工程技术人才。
业务培养要求:本专业是一个电子和信息工程方面的较宽口径专业。本专业学生主要学习信号的获取与处理、电厂设备信息系统等方面的专业知识,受到电子与信息工程实践的基本训练,具备设计、开发、应用和集成电子设备和信息系统的基本能力。
毕业生应获得以下几个方面的知识和能力:
1、较系统地掌握本专业领域宽广的技术基础理论知识,适应电子和信息工程方面广泛的工作范围;
2、掌握电子电路的基本理论和实验技术,具备分析和设计电子设备的基本能力;
3、掌握信息获取、处理的基本理论和应用的一般方法,具有设计、集成、应用及计算机模拟信息系统的基本能力;
4、了解信息产业的基本方针、政策和法规,了解企业管理的基本知识;
5、了解电子设备和信息系统的理论前沿,具有研究、开发新系统、新技术的初步能力;
6、掌握文献检索、资料查询的基本方法,具有一定的科学研究和实际工作能力。
就业方向:
电信企业、电视台、电子商务中心、新闻中心、银行、电子工程公司、网络中心等信息处理行业。
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。
对于工作在最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。
电子工程的目标要求主要围绕专业知识、能力、素质等方面展开,旨在培养具备电子技术和信息系统的基础知识,能从事各类电子设备和信息系统的研究、设计、制造、应用和开发的高等工程技术人才。以下是对电子工程目标要求的详细归纳:
基础理论知识:学生应系统地掌握电子工程领域宽广的技术基础理论知识,包括数学、自然科学、工程基础知识,以及电子电路和信息系统的基本知识。这些知识是解决电子工程领域复杂工程问题的基础。
专业知识:学生应深入学习电子工程领域的专业知识,如电路理论系列课程、计算机技术系列课程、信息理论与编码、信号与系统、数字信号处理、电磁场理论、自动控制原理、感测技术等。
分析与设计能力:学生应具备电子电路的分析与设计能力,能够运用所学知识对电子设备进行分析和设计。
系统开发能力:学生应能够独立设计和开发电子系统,包括软硬件系统的设计、集成与调试。
实践能力:通过课程实验、计算机上机训练、课程设计、生产实习、毕业设计等实践性教学环节,学生应具备一定的工程实践能力。
创新能力:在电子工程领域,创新能力尤为重要。学生应具备创新意识,能够在工程实践中提出新的想法和解决方案。
沟通与团队协作能力:电子工程往往涉及多学科交叉融合,因此学生应具备良好的沟通与团队协作能力,能够在团队中承担个体、团队成员以及负责人的角色。
职业道德与社会责任感:学生应具备良好的职业道德和社会责任感,能够在工程实践中理解并遵守工程职业道德和规范,履行责任。
终身学习能力:电子工程领域技术更新迅速,学生应具备自主学习和终身学习的意识,能够不断学习和适应社会发展的要求。
国际视野:在全球化的背景下,学生应具备国际视野,能够跟踪相关领域的前沿技术,了解国际电子工程的发展趋势。
学历与学位要求:电子工程专业的修业年限一般为四年,毕业后授予工学学士学位。
专业认证与考试:学生可以通过参加各种专业认证考试(如电子工程师认证等)来提升自己的专业水平和就业竞争力。
综上所述,电子工程的目标要求是多方面的,旨在培养具备扎实专业知识、卓越能力、良好素质以及国际视野的高等工程技术人才。这些要求不仅体现了电子工程领域的专业特性,也符合现代社会对工程技术人才全面发展的期望。
电子工程师是一个对从事集成电路、电子电气设备等相关产品生产、研发工作的技术人员的统称。
电子工程师一般分为 硬件工程师和软件工程师。
硬件与软件是不可分离的,硬件需要软件来执行其程序实现具体功能。
软件需要硬件做载体。
硬件工程师:主要要了解电路方面的知识 知道常用电子元器件的作用, 原理, 会使用电子测量工具, 会使用电子生产工具 ,还要会装配 ,测试 ,生产工艺 维修, 等等, 是技术与手动操作的结合。
软件工程师: 精通电路知识 模拟电路 数字电路 会分析电路图 设计电路图 制作PCB 了解各类电子元器件的原理 用途 型号精通单片机开发技术 会使用编程语言(汇编语言、C语言), 能很熟练的用电脑作为辅助设计工具进行工作 能得心应手的使用常用的设计软件。 会分析电路故障,对产品进行调试、检测。
1、研究、开发、设计、生产集成电路、半导体分立器件、电真空期间和特种器件;
2、研究、开发、设计、生产阻容元件、敏感元件,磁性器件、石英晶体与器件、电子陶瓷与压电、铁电晶体器件、机电组件、电子线缆、光纤光缆、化学物理电源及激光、红外技术的应用等;
3、研究、开发电子元器件封装技术及其应用;
4、研究、开发电子元器件试验与检测技术及其应用。
主干学科:电子科学与技术、信息与通信工程、计算机科学与技术。
主要课程:电路理论系列课程、计算机技术系列课程、信息理论与编码、信号与系统、数字信号处理、电磁场理论、自动控制原理、感测技术等。
主要实践性教学环节:包括课程实验、计算机上机训练、课程设计、生产实习、毕业设计等。一般要求实践教学环节不少于30周。
修业年限:四年
授予学位:工学学士
相近专业:微电子学、自动化、电子信息工程、通信工程、计算机科学与技术、电子科学与技术、生物医学工程、电气工程与自动化、信息工程、信息科学技术、软件工程、影视艺术技术、网络工程、信息显示与光电技术、集成电路设计与集成系统、光电信息工程、广播电视工程、电气信息工程、计算机软件、电力工程与管理、智能科学与技术、数字媒体艺术、计算机科学与技术、探测制导与控制技术、电气工程及其自动化、数字媒体技术、信息与通信工程、建筑电气与智能化、电磁场与无线技术
电子信息工程专业(四年制本科)
本专业培养德、智、体等方面全面发展,具有较系统的基础理论知识、较深入的专业知识、较全面的综合文化素质和较强的创新意识及创新能力的宽口径、复合型高级工程技术人才,该专业有电路与系统,数字信号处理,通信工程三个方向。学生毕业后,能够从事电子与通信工程领域及各类信息处理系统的研究、设计、制造、应用和开发等方面的技术工作及教学、管理工作。
自动化、电子、无线电、电气、机械等相关专业本科以上学历
要求具有扎实的理论基础、丰富的电子知识,具有良好的电子电路分析能力。其中硬件工程师需要有良好的手动操作能力,能熟练读图,会使用各种电子测量、生产工具,而软件工程师除了需要精通电路知识以外,还应了解各类电子元器件的原理、型号、用途,精通单片机开发技术,熟练各种相关设计软件,会使用编程语言。另外良好的沟通能力和团队精神也是一名优秀的电子工程师必不可少的。
电子工程职业的要求是多方面的,涵盖了学历背景、专业知识、技术技能、综合素质等多个维度。以下是对电子工程职业要求的详细归纳:
多数情况下,电子工程师需要有电子工程、电气工程或相关领域的本科学位。对于更高级的职位,如研发或管理层,可能需要硕士或博士学位。
电子工程师需要掌握模拟和数字电路设计、电子元件、嵌入式系统、通信原理、信号处理等方面的知识。
对于电子信息工程、计算机、软件开发等相关专业背景的毕业生,更容易适应电子工程职业的要求。
软件技能:熟练使用电路设计软件(如Cadence、Mentor Graphics、Protel等),编程语言(如C/C++、Python、Java等),以及硬件描述语言(如Verilog、VHDL等)。
硬件技能:良好的手动操作能力,能熟练读图,会使用各种电子测量、生产工具。
仿真技能:掌握EDA软件的使用,能够进行电路仿真和分析。
解决问题能力:具备良好的逻辑思维和问题解决能力,能够分析复杂问题并找到有效的解决方案。
团队合作:电子工程师往往需要与其他工程师、项目管理者、技术支持等团队成员合作,因此良好的沟通和团队合作能力是必不可少的。
持续学习:电子技术不断发展,电子工程师需要持续学习新技术、新工具和新标准,以保持专业竞争力。
工程伦理:在设计产品时,需要考虑产品的安全性、可靠性和对环境的影响,遵守工程伦理和行业规范。
创新能力:在某些岗位,如研发工程师,创新能力尤为重要,需要不断探索新技术,开发新产品。
项目管理:对于高级工程师或项目主管,项目管理能力也是必要的,包括项目规划、时间管理、风险评估等。
实践经验:具有相关领域的实习或工作经验,能够更快地适应岗位要求。
专业证书:部分岗位可能要求持有工程师资格证、质量证、电工证等相关证书。
综上所述,电子工程职业的要求是多方面的,既包括学历背景和专业知识等硬性条件,也包括技术技能、综合素质等软性能力。对于有志于从事电子工程职业的人来说,需要全面提升自己的能力和素质,以适应行业发展的需求。
电子工程专业的毕业生有多种就业方向,主要包括:
涉及电子设备和信息系统的设计和应用开发。
包括软件设计、架构、管理和编程等岗位。
如通信工程师、网络工程师和无线通信工程师等,特别随着5G技术的发展,此领域对专业人才的需求将增加。
涉及音频视频编码解码,以及各种信号的处理和分析。
包括集成电路设计、检验工程师、电子和电器工程师等职位。
涉及APP和Web端开发,以及嵌入式系统的编译和调试。
包括电力系统工作,以及科研院所和高等院校的教职。
在高新技术企业、互联网公司、半导体公司等从事研发工作。
涉及电路板的状态验证、性能测试和PCB板的设计制作。
这些方向涵盖了从传统电子领域到高科技行业的多个方面,提供了广泛的就业机会。
电子工程的前景非常广阔,随着科技的飞速发展和社会的数字化转型,电子工程领域的需求持续增长,为该专业毕业生提供了众多就业机会。以下是对电子工程前景的详细分析:
科技发展的推动:电子工程作为现代科技领域中的重要学科,与半导体、通信、计算机、自动化、人工智能等领域密切相关。随着这些领域技术的不断进步和创新,对电子工程专业人才的需求也在不断增加。
新兴领域的兴起:物联网、智能制造、智能交通、智慧城市等新兴领域的发展,为电子工程提供了广阔的应用场景。例如,物联网的兴起需要电子工程人才来设计和维护连接设备和数据管理系统。
电子产品研发与制造:电子工程毕业生可以从事电子产品的研发、设计、生产和测试工作,如智能手机、电脑等电子设备的硬件开发。
通信领域:毕业生能够参与通信系统的构建、维护和优化,保障信息的顺畅传输。随着5G、6G等通信技术的不断发展,该领域的就业机会将进一步增加。
集成电路设计与制造:电子工程人才在集成电路设计与制造行业也发挥着重要作用,他们运用专业知识设计先进的芯片,推动半导体技术的发展。
人工智能与物联网:随着人工智能和物联网的兴起,电子工程毕业生在这些领域也有着广阔的发展空间。他们可以参与智能硬件的研发和物联网系统的建设。
电子工程专业的毕业生在就业市场上通常具有较高的竞争力,因此薪资待遇也相对优厚。尤其是在一些高科技企业和研发机构中,具有丰富经验和高技能水平的人才往往能够获得更高的薪酬和福利。
在很多国家,包括中国,电子科技是国家重点支持的战略性新兴产业之一。政府的投资和政策支持为电子工程专业的毕业生提供了更多的机遇。例如,国家鼓励企业加强自主创新能力,推动半导体等核心技术的国产化进程,这将为电子工程人才提供更多的就业机会和发展空间。
虽然电子工程前景广阔,但也面临着一些挑战。例如,随着技术的不断发展,对人才的要求也在不断提高。因此,电子工程专业的毕业生需要不断学习新的知识和技能,以适应不断变化的市场需求。同时,国际竞争也日益激烈,需要电子工程人才具备更强的国际视野和跨文化交流能力。
综上所述,电子工程的前景非常广阔,具有巨大的发展潜力。对于正在考虑选择专业或者即将毕业面临就业选择的学生来说,电子工程是一个值得考虑的好选择。只要不断努力提升自己,抓住机遇,就一定能够在这个充满挑战和机遇的领域中取得成功。
电子电路与系统
模拟电子技术基础
数字电子技术基础
Protel电子制作
CPLD实用技术
微机原理微机接口
EWB电路设计
VHDL编程
传感器原理单片机原理
信息与信号处理
信息论
信号与系统
数字信号处理
DSP编程
随机信号处理
数字图象处理
语言信号处理
信号检测
自动控制原理
可编程控制器
通信与信息工程
通信原理
高频电路
锁相技术
微波技术
程控交换
计算机网络
计算机通信
网页设计
多媒体技术
设计及论文
课程设计
单片机编程
毕业论文
射频识别系统的安全设计
电子工程专业的课程设置广泛且深入,旨在培养学生在电子技术、计算机技术、通信技术等多个领域的综合能力。以下是一些典型的电子工程专业课程:
数学基础:高等数学、线性代数、概率论与数理统计等,这些课程为后续的专业学习提供坚实的数学基础。
物理基础:物理学基础,特别是电磁学部分,对于理解电子工程中的许多概念至关重要。
1、电路理论:电路分析、电路理论及实验等,学习电路的基本概念、定律和技术,如电阻、电容、电感以及基尔霍夫定律等。
2、电子技术:模拟电子技术、数字电子技术等,学习电子元件、电路的基本原理和分析方法,以及半导体器件的特性和应用。
3、信号与系统:研究信号的时域和频域分析,以及线性系统的性质和响应,是电子工程领域的重要基础课程。
4、电磁场与电磁波:学习电磁场的基本理论,包括静态电磁场、时变电磁场和电磁波的传播特性。
5、数字信号处理:学习数字信号处理的基本理论和算法,包括采样、量化和数字滤波器设计等。
6、通信原理:学习通信系统的基本理论和关键技术,包括模拟通信和数字通信,以及调制、解调和网络协议等。
7、微处理器与嵌入式系统:学习微处理器的架构、编程以及嵌入式系统的硬件和软件设计,包括微控制器和嵌入式操作系统。
8、控制系统:学习自动控制系统的分析和设计方法,包括模拟和数字控制系统,以及PID控制等经典控制理论。
电子工程专业还可能提供丰富的选修课程,以满足学生不同的兴趣和发展方向,如:
电源电子学:电力电子转换器和系统的分析、设计和控制。
射频和微波工程:无线通信系统的设计和分析,包括天线、传输线和微波器件。
VLSI设计:超大规模集成电路的设计和实现。
生物医学工程:电子工程原理在医疗设备和系统中的应用。
数据科学:大数据分析和机器学习技术在电子工程中的应用。
物联网技术:学习物联网的基本原理、关键技术及应用场景。
除了课堂教学外,电子工程专业还注重实践环节,包括课程实验、计算机上机训练、课程设计、生产实习、毕业设计等。这些实践环节有助于学生将理论知识应用于实际问题解决中,提升他们的动手能力和创新思维。
总之,电子工程专业的课程设置丰富多样,旨在培养学生的综合素质和创新能力,以适应不断变化的技术环境和社会需求。
电子工程师的职业规划是一个长期且不断发展的过程,涉及到技能提升、职业发展和个人目标的设定。以下是一个典型的电子工程师职业规划的步骤和建议:
基础知识:巩固电子工程的基础知识,如电路分析、模拟和数字电路、信号处理、通信原理等。
专业技能:学习并掌握嵌入式系统、微控制器编程、FPGA/ASIC设计、PCB设计、RF技术等专业技能。
软件工具:熟练掌握电路设计工具(如AutoCAD、Altium Designer、Eagle等)、仿真软件(如MATLAB/Simulink、Multisim等)和编程语言(如C/C++、Python等)。
实习和项目:通过实习、参与工程项目或学生竞赛等方式,积累实践经验,提升解决问题的能力。
团队合作:学习并提升团队合作和沟通能力,这对于电子工程师来说至关重要。
应用领域:根据兴趣和市场需求,选择特定的应用领域,如通信、消费电子、汽车电子、工业自动化等。
技术深度:决定是否向某一技术领域深入发展,如射频工程、电源管理、集成电路设计等。
专业认证:考虑获取与职业方向相关的专业认证,如电气工程师(EE)认证、嵌入式系统设计师认证等。
学历提升:通过进一步学习,获得硕士或博士学位,深化专业知识和技能。
参加行业活动:参加技术研讨会、专业展览和行业会议,拓展人脉,了解行业动态。
加入专业组织:加入IEEE、IET等电子工程领域的专业组织,参与其活动和项目。
项目管理:提升项目管理能力,从工程师岗位向项目经理或团队领导方向发展。
技术研发:深入研究某一技术领域,成为技术专家或首席工程师。
创业:积累一定经验和资源后,考虑自主创业,开发新产品或技术。
跟踪新技术:保持对新技术和新趋势的关注,持续学习和更新知识。
跨界学习:学习其他领域的知识,如计算机科学、机械工程、商业管理等,以拓宽视野和增强竞争力。
总之,电子工程师的职业规划需要不断学习和实践,明确职业方向,积累经验和技能,拓展人际关系网络,并保持对新技术和新趋势的关注。这样才能在职业生涯中不断成长和进步。