模拟信号路径工程师现状:绝大部分工作时间超过40年(美国)!

2023-03-24 11:36:23 来源:EETOP编译
来源:economictimes

阅读本文将了解到:

  • 从事模拟信号路径工程师的工程师的现状。

  • 他们是谁、年龄、经验、以及工作时间。

什么是模拟信号路径

信号路径设计是指设计信号(如电信号或光信号)在通过系统或设备时所采用的路径或路径的过程。这包括组件的选择及其配置,以及信号路径的优化以满足特定的性能要求。信号路径设计过程还包括信号完整性、噪声和信号损耗等因素。

信号路径设计工程师是设计和优化信号在系统或设备中传输时所采用的路径或路径的专业人员。该领域的工程师还可以处理各种信号类型,例如电信号、光信号和无线信号。他们可能参与各种系统和设备的设计,包括通信系统、电子设备和医疗设备。

此外,该领域的工程师除了了解信号完整性、噪声和信号损耗外,还必须对信号处理、电子和通信系统有很好的了解。最重要的是,工程师应该精通使用各种仿真工具和软件包来设计和优化信号路径。

话虽如此,electronicdesign最近的电子设计调查通过数字描绘了信号路径设计工程师,其指标涵盖了从主要工作职能到电路类型的所有内容。这些信息详细概述了在模拟信号路径设计领域工作的工程师,以及新老工程师的未来。

模拟信号路径设计是电气工程中的一个专业领域,通常需要扎实的电路设计和分析知识以及模拟组件和系统的经验。这是一个相对较小的领域,因为现在许多设计都是数字化的。

从全球角度来看,该领域实际工程师的数量和年龄目前尚不得而知。虽然如果我们认为模拟信号路径设计是电气工程领域的一个子集,美国劳工统计局职业前景手册提供了一些不太出色的数字。

从 2021 年到 2031 年,电气和电子工程师的总体就业人数预计将增长 3%,低于所有职业的平均水平。尽管增长有限,但在过去十年中,预计每年平均有约 20,100 个电气和电子工程师职位空缺。

更具体的工作职能

模拟信号路径设计工程师通常根据项目范围内出现的公司要求和需求专注于特定的工作角色(图 1)。有些人负责研发,从项目生命周期的开始到结束设计 IC。其他人可以根据其整个职业生涯中的教育和培训、工作经历和资历承担管理职责。image.png

1. 在我们的调查中,设计工程师在工作职能列表中名列前茅。

该领域的大多数工程师都参与设计元素,创建用于处理各种应用(例如电信、音频处理和仪器仪表)中的信号的电路和系统。

他们的作用是确定以最小的损耗和干扰将信号从一个地方传输到另一个地方的最佳方式。这需要对电学理论、电路设计和不同元件的特性有深入的了解,并掌握专门的设计工具和仿真软件。

模拟信号路径设计工程师的目标是创建高效且有效的信号处理系统以满足特定应用的需求,无论是消费电子产品、医疗设备还是航空航天系统。

在处理设计元素时,绝大部分工程师已经在该行业工作了 40 年或更长时间(图 2)(美国工程师数据)。而且由于很少有新工程师进入该领域,因此它可能会对随着退休而丢失的遗留设计产生影响。

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2. 超过 70% 的受访工程师拥有超过 15 年的工作经验。

这些工程师中有超过 41% 在工业环境中工作,例如航空航天、汽车、医疗和国防领域的工程师(图 3)。该领域的工作职能包括设计和实施工业控制系统的模拟信号处理系统、测试工业传感器的模拟电路以及集成模拟信号调理电路。其他人的任务是设计测试设备、消费电子产品和通信系统。

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3. 接受调查的工程师在广泛的市场工作。

无论在哪个行业,当今模拟信号路径设计工程师中比例最高的是在任意数量的应用的设计过程中利用各种组件技术(图 4)。信号路径设计中一些最常用的模拟技术包括运算放大器 (op amps)、比较器和稳压器。设计可能需要滤波器从信号中去除不需要的频率成分,或隔离特定频带。

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4. 电源测试测量以及无线是模拟信号路径工程师的主要关注点。

工程师还可以利用模数转换器 (ADC)、数模转换器 (DAC)、AM 和 FM 电路来调制载波信号,并利用调节 IC 来优化信号以进行进一步处理(图 5 )。这些只是信号路径设计工程师在他们的项目中常用的许多模拟技术中的一部分,这些项目通常每月进行两次或更多次。

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5. 信号路径设计人员通常需要每隔几个月或一年一次为模拟信号路径选择组件或电路设计。

职责

当然,设计是根据工作职责范围进行规范的。根据调查,工程师的任务是每隔几个月设计混合信号和模拟硬件,然后是系统设计和软件开发(图 6)。

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6. 大多数工程师承认他们在许多不同的领域工作。

这涉及选择合适的元件和电路设计,需要全面了解信号处理要求,以及对各种元件的特性和局限性有很好的了解。这些设计的组件选择通常取决于要求和电路拓扑结构,以及电压要求、热特性和其他决定性因素。

该行业的大多数工程师目前都参与模拟信号路径设计,他们了解制造商提供的最新组件和设计元素(图 7)。这通常是通过更新的制造商产品目录、供应商网站、主题专家和最新的新闻稿来完成的,这有助于在当前技术可用时保持对它们的认识。

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7. 大多数信号路径设计人员认为自己了解新技术。

此外,大部分工程师通常使用制造商的产品树和无数的在线设计工具来开发模拟信号路径组件(图 8)。一些最常用的工具包括电路设计和仿真软件、组件选择器和数据表、技术参考库、在线组件分销商等。正确的工具将取决于项目的具体要求和可用资源。

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8. 几乎三分之二的工程师依靠制造商帮助他们为更新的模拟信号路径设计选择组件。

结论

模拟信号路径工程师在每个行业都是必不可少的。正如调查结果所示,模拟工程师的数量正在减少。随着其他人退休,很少有新的、年轻的工程师接任这些角色,一场重大危机可能会削弱这种古老的做法。


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