Toán nâng cao hàng ngày Điện tử? [đóng cửa]

Vì vậy, tôi đã xem các Lớp MIT 6,002 và chúng thực sự thú vị, tôi cảm thấy như mình đã nắm bắt được Mạch và Cơ bản (Tôi đã tốt nghiệp bằng CS ... nhưng EE cũng hấp dẫn tôi).

Dù sao tôi cũng nhận thấy .... có lẽ giống như nhiều người rằng rất nhiều môn toán nâng cao không thực sự được sử dụng trong công việc. Nó xảy ra ... tốt hơn để biết nó hơn là tôi không đoán. Nhưng bỏ qua Xử lý tín hiệu và các trường con điện tử nặng "Intense" / toán học tương tự .... bạn có bao nhiêu Toán học nâng cao mà bạn cảm thấy như bạn sử dụng trong công việc?

Tôi đoán ai đó đã thiết kế mạch, Lập trình vi điều khiển và họ sẽ thực sự học được bao nhiêu toán.

Và câu hỏi thứ hai: Có cuốn sách nào đi vào Toán nâng cao cần thiết cho việc này không? hoặc làm "hầu hết" sách điện tử khá nhiều đã có những gì cần thiết.

Các công cụ phổ biến thông thường chủ yếu chỉ là đại số cơ bản, như định luật Ohm, tính toán một tần số, điện trở và điện dung từ hai thứ kia, v.v. Kỹ năng quan trọng ở đây không phải là quá nhiều toán học mà là hiểu trực giác vật lý đằng sau những gì bạn đang làm. Nếu bạn có thể nhìn vào sơ đồ và cảm thấy điện áp đẩy và dòng điện chạy và cách từng bộ phận phản ứng với chúng, bạn có thể rút ra khá nhiều phương trình bạn cần để định lượng mọi thứ.

Tôi cũng thấy vật lý cơ bản rất hữu ích cho các EE, ít nhất là loại EE tôi làm, đang thiết kế các hệ thống nhúng nhỏ. Công việc của tôi không bao giờ chỉ kết thúc ở mạch hoặc phần sụn. Để thực hiện đúng công việc, đó là giải quyết vấn đề không chỉ làm cho mạch hoạt động, bạn phải nắm bắt tốt mọi thứ mà mạch đang điều khiển hoặc đo lường. Điều này đòi hỏi sự hiểu biết tốt về hệ thống và vật lý đằng sau nó.

Rất thường xuyên bạn tìm thấy những người biết hệ thống và viết các yêu cầu cho những gì bộ điều khiển của bạn phải làm không thực sự nắm bắt tốt những gì có thể hợp lý. Họ nghĩ ra một phương tiện để giải quyết vấn đề, sau đó chỉ định một mạch để làm điều đó. Nói cách khác, họ biết thế giới của họ, nhưng không biết rõ về bạn. Sẽ rất có giá trị nếu bạn có thể là người tiếp cận (vì họ không thể hoặc sẽ không), nhìn vào bức tranh lớn và đề xuất một phương pháp tốt hơn để giải quyết vấn đề tổng thể. Tuy nhiên, bạn chỉ có thể làm điều này nếu bạn có hiểu biết tốt về hệ thống, thường đòi hỏi các kỹ năng vật lý cơ bản tốt từ phía bạn.

Điều này mang đến một kỹ năng quan trọng khác là trở thành một kỹ sư giỏi, điều này hiếm khi gây ngạc nhiên. Luôn luôn dành thời gian để hiểu hệ thống lớn hơn mà thiết kế nhỏ của bạn phù hợp, sau đó nhìn vào bức tranh lớn. Tôi thấy mọi người thường rất vui khi nói về cách thức hoạt động của hệ thống, vì vậy hãy đi xung quanh và tìm hiểu nó. Sau đó nhìn vào bức tranh tổng thể và xem liệu những gì bạn được yêu cầu vẫn có ý nghĩa hay chỉ từ quan điểm của một anh chàng giao tiếp gizmo của bạn và anh chàng đó chỉ nhìn vào vấn đề bị cô lập của anh ta. Bạn có thể nghĩ rằng điều này là không có trí tuệ, nhưng sau đó bạn sẽ ngạc nhiên về mức độ thường xuyên xảy ra, đặc biệt là tại các công ty lớn. Loại người thích quan điểm hẹp và chỉ làm việc với vấn đề nhỏ của họ có xu hướng bị hút về phía các công ty lớn. Có chỗ cho những người như thế trong một dự án lớn, có một vài trong số chúng ở đúng nơi thực sự hữu ích, nhưng cần một kỹ sư trưởng lành nghề để sử dụng chúng và tất cả mọi người đúng cách. Phần cuối đó ngày nay rất hiếm, và bạn sẽ thường thấy Joe Blinders phụ trách những thứ anh không nên làm. Ngay cả khi Joe cố gắng nhìn xung quanh một chút, anh ta thường không biết những gì điện tử có thể và không thể dễ dàng làm được. Điều tồi tệ nhất là khi anh ta tưởng tượng mình là EE nhưng không thực sự biết mình đang làm gì.

Theo như toán học nâng cao hơn đại số thông thường, chắc chắn học cách suy nghĩ trong không gian tần số. Tôi đã thực hiện tần suất chi tiết đến / từ tính toán miền thời gian một vài lần, nhưng khái niệm này có giá trị thường xuyên. Mỗi EE cần có khả năng hình dung được ý nghĩa tần số của tín hiệu miền thời gian và ngược lại. Ở đây tôi không nói về việc ngồi xuống và giải quyết các biến đổi Fourier, nhưng có một cảm giác trực quan tốt về nó. Đối với tôi điều đó đến từ việc làm toán chi tiết ở trường đại học. Tôi đã thực hiện toán học đó hiếm khi kể từ đó, nhưng sự hiểu biết đằng sau nó là hữu ích mỗi ngày.

Tôi thấy tôi sử dụng đại số đơn giản hàng ngày. Tính toán mức tiêu thụ điện năng, dòng điện, giá trị điện trở và các vấn đề về nhiệt. Đối với thiết kế mạch thực tế hàng ngày như bạn đang nói về việc giải quyết vấn đề sáng tạo hơn là toán học. Tôi sẽ đưa một anh chàng là một người sửa lỗi giỏi về một nhà toán học giỏi bất cứ ngày nào;)

Điều đó đang được nói rằng có những ngày nó có ích, bạn có thể được yêu cầu thiết kế một hệ thống đòi hỏi toán học cấp cao hơn để hiểu. Nó thường xoay quanh một số vấn đề về điều khiển, giao tiếp hoặc xử lý tín hiệu (đối với tôi dù thế nào đi nữa). Tôi có thể nghĩ về một ví dụ khi tôi thiết kế đầu ra âm thanh PWM nhưng nghe có vẻ "khó hiểu". Mãi cho đến khi tôi đọc một số giấy tờ, và sử dụng một số matlab để thực hiện một số tội lỗi mà tôi có thể làm sạch âm thanh.

Chắc chắn có rất nhiều toán học nâng cao đằng sau các công cụ chúng ta sử dụng, chẳng hạn như bộ giải trường EM cho những thứ như Phân tích toàn vẹn tín hiệu, gia vị và mô hình hóa khác.

Tôi có những người bạn làm việc trên các ASIC lấy thuật toán từ các "toán học" và đưa chúng vào dạng ASIC, có một chút toán học liên quan ở đó.

Có thể bạn sẽ tìm thấy nhiều loại toán vật lý hơn trong lĩnh vực robot tiên tiến nhưng một lần nữa, đó là về các hệ thống điều khiển.

Tôi chắc chắn có nhiều nơi tôi chưa từng nghĩ đến nhưng nói chung tôi thấy rằng mỗi ngày không có quá nhiều toán học. Khi có tôi thường có thể chuyển sang một trong nhiều cuốn sách tham khảo để tìm phương trình tôi cần.

Tôi làm thiết kế mạch, lập trình vi điều khiển và thiết kế điện tử công suất 1-1000 kW. Đôi khi tôi đã thực hiện một số đại số khá phức tạp để rút ra phương trình hệ thống chuyển đổi đạt được phương trình. Đại số cơ bản để thực hiện các thói quen hiệu chuẩn cho các giá trị A / D. Tính toán là cần thiết để tính toán dòng điện trung bình thông qua bộ chỉnh lưu điều khiển pha trong khi sạc tụ điện. Phóng điện liên tục của một tụ điện không lý tưởng là một phương trình vi phân phi tuyến tính xấu xí lớn. Cố gắng phân tích tiếng chuông trong nguồn cung cấp chế độ chuyển đổi là bốn cái lớn xấu xí. (Vẫn đang làm việc trên đó.) Và ước tính tổn thất trong bộ chuyển đổi chế độ chuyển đổi tần số cao có một vài tích phân đơn giản.

Đó có lẽ là hầu hết những gì tôi đã làm trong năm năm và tôi tập hợp tôi đang làm nhiều phép tính hơn hầu hết. 98% những gì tôi làm không yêu cầu toán học phức tạp. 2% còn lại, tôi có lẽ là người được trang bị tốt nhất trong công ty để xử lý, vì vậy đây chắc chắn là một kỹ năng đáng giá. Điều quan trọng nhất có lẽ không phải là các chi tiết tối nghĩa về cách giải mọi loại phương trình có thể. Bạn có thể nhìn loại đó lên. Điều quan trọng hơn là hiểu các khái niệm cơ bản của tất cả. Chỉ là một tích phân là gì? Làm thế nào để tôi sử dụng một? Làm thế nào, nói chung, là một thiết lập? Và những tài nguyên nào tôi có hoặc cần để đánh giá nó khi nó được thiết lập?

Ngoài ra, có được sự hiểu biết đó khiến bạn tự tin rằng bạn có thể tính toán mọi thứ, và vũ trụ thực sự có ý nghĩa. Cá nhân tôi thấy rằng sự tự tin đó rất hữu ích, đôi khi còn hơn cả kết quả thực tế của các phương trình.

Tôi không chắc những gì có nghĩa là toán học nâng cao trong bối cảnh. Nhưng trên cơ sở hàng ngày, tôi sử dụng PDE, phép tính (bao gồm tích phân dòng) và khi chuẩn bị giấy để xuất bản, có thể có một số việc rất nặng nề, và đôi khi sử dụng toán học để phát triển các phân tích / mô hình hệ thống mới. Nhưng trên cơ sở hàng ngày tôi sẽ sử dụng Kỹ thuật cơ khí (uốn chùm), Lưu lượng nhiệt, mô hình bán dẫn, cơ học lượng tử, quang học, lý thuyết bóng bán dẫn, lý thuyết mạch, v.v ... vì vậy một túi thực sự của các lĩnh vực khác nhau tương tự nhau một cách đáng ngạc nhiên. Bây giờ tôi có xu hướng hướng về phía nghiên cứu nhiều hơn và được đưa vào để giải quyết các vấn đề quan trọng trong các vấn đề sản xuất tiền tuyến.

Hầu hết các toán học nâng cao đã được chăm sóc bởi các nhà khoa học và kỹ sư, những người đã phát triển các phần chúng ta ghép lại với nhau, vì vậy toán học nâng cao không cần thiết về phía chúng ta trong nhiều trường hợp. Chúng tôi thực hiện nghiêm túc khía cạnh kỹ thuật của những thứ mà toán học nâng cao không phải lúc nào cũng cần thiết vì họ đã quan tâm đến điều đó và cung cấp cho chúng tôi dữ liệu cần thiết để giao tiếp với tất cả các phần.

Nếu một người muốn tiếp tục tham gia vào toán học nâng cao, bạn có nhiều khả năng sử dụng nó trong thiết kế bóng bán dẫn và IC hơn là hàn các bộ phận đó lại với nhau để tạo ra một mạch điện.