入行模擬設(shè)計(jì)門(mén)檻高？快來(lái)TI精密實(shí)驗(yàn)室學(xué)模擬

雖然我們身處一個(gè)數(shù)字時(shí)代，但現(xiàn)實(shí)世界畢竟是模擬的，模擬電子技術(shù)構(gòu)建了電子信息產(chǎn)業(yè)的基礎(chǔ)。數(shù)字信號(hào)處理算法和集成電路迅猛發(fā)展，雖然許多類(lèi)型的信號(hào)處理已經(jīng)由模擬電路轉(zhuǎn)換成數(shù)字電路來(lái)實(shí)現(xiàn)，但是模擬電路始終必不可少，甚至我們目前還找不出一個(gè)不存在模擬技術(shù)的電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)，比如幾乎所有的電子技術(shù)都離不開(kāi)放大技術(shù)，即使是數(shù)字芯片內(nèi)部，其基本單元包含了互補(bǔ)型源極接地放大電路。

模擬技術(shù)在信號(hào)處理、轉(zhuǎn)換和傳輸方面具有獨(dú)特優(yōu)勢(shì)，模擬電子技術(shù)專(zhuān)注于處理連續(xù)變化的信號(hào)，如聲音、圖像等自然界中的真實(shí)信號(hào)。這種直接處理連續(xù)信號(hào)的能力，使得模擬技術(shù)在處理這些信號(hào)時(shí)具有更高的精度和更好的線性特性。相較于數(shù)字信號(hào)的離散化處理，模擬信號(hào)的處理更加平滑，能夠保留更多的細(xì)節(jié)信息，從而在處理聲音、圖像等復(fù)雜信號(hào)時(shí)表現(xiàn)出色。此外，模擬電路沒(méi)有數(shù)字電路的離散化步驟，因此可以更快地處理輸入信號(hào)，對(duì)信號(hào)的響應(yīng)更加快速和靈敏。在需要高速響應(yīng)的場(chǎng)合，如控制系統(tǒng)、通信系統(tǒng)等領(lǐng)域，模擬技術(shù)能夠迅速對(duì)信號(hào)進(jìn)行放大、濾波等處理，確保系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性和穩(wěn)定性。基于上述優(yōu)勢(shì)，模擬電子技術(shù)廣泛應(yīng)用于音頻設(shè)備、視頻設(shè)備、無(wú)線電通信、雷達(dá)、航空航天等多個(gè)領(lǐng)域。在醫(yī)學(xué)、環(huán)保、能源等領(lǐng)域，也存在著大量應(yīng)用模擬電子技術(shù)的設(shè)備和系統(tǒng)。

隨著數(shù)字電子技術(shù)水平不斷提升，高性能模擬技術(shù)的作用也隨之水漲船高，模擬技術(shù)為數(shù)字電路提供輸入和輸出接口，使得數(shù)字電路能夠與外部世界進(jìn)行交互。同時(shí)，數(shù)字電路則通過(guò)其高精度、高穩(wěn)定性和靈活性等特點(diǎn)，對(duì)模擬信號(hào)進(jìn)行進(jìn)一步處理和分析。再具體到數(shù)字芯片方面，不管是3D IC還是Chiplet，數(shù)字芯片內(nèi)部的模擬單元越來(lái)越多，對(duì)芯片性能的影響越來(lái)越大。因此，模擬技術(shù)和數(shù)字技術(shù)在電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)中相互補(bǔ)充，共同構(gòu)成了完整的電子系統(tǒng)。

破解模擬學(xué)習(xí)的癥結(jié)

電子相關(guān)專(zhuān)業(yè)的朋友們一定不會(huì)忘記在校期間被"模擬電子電路"這門(mén)課程折磨的日子，這門(mén)課常年穩(wěn)居國(guó)內(nèi)高校專(zhuān)業(yè)課掛科人數(shù)前三。模擬電路的學(xué)習(xí)相對(duì)復(fù)雜，對(duì)基礎(chǔ)電學(xué)理論的要求較高，需要較強(qiáng)的理論功底和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，這就意味著模擬電路設(shè)計(jì)工程師的入行門(mén)檻要高得多。一個(gè)入門(mén)級(jí)模擬設(shè)計(jì)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(shè)計(jì)和分析方法，還要熟練使用SPICE、Multisim等電路仿真工具進(jìn)行模擬電路的設(shè)計(jì)和驗(yàn)證，以預(yù)測(cè)電路性能并優(yōu)化設(shè)計(jì)方案。模擬電路設(shè)計(jì)是微電子領(lǐng)域一個(gè)集基礎(chǔ)理論知識(shí)和創(chuàng)造性于一身的絕學(xué)，要學(xué)好模擬電子設(shè)計(jì)，遇到好老師固然關(guān)鍵，個(gè)人修行同樣必不可少，可是相比于如今鋪天蓋地的各種數(shù)字設(shè)計(jì)和軟件設(shè)計(jì)教程，系統(tǒng)性的模擬開(kāi)發(fā)培訓(xùn)資源少之又少，更關(guān)鍵的是，數(shù)字設(shè)計(jì)基本是師傅領(lǐng)進(jìn)門(mén)之后成就全靠個(gè)人發(fā)揮，模擬設(shè)計(jì)對(duì)名師指點(diǎn)更為依賴(lài)，因?yàn)槟阈枰獙?zhuān)業(yè)且開(kāi)發(fā)過(guò)實(shí)際模擬設(shè)計(jì)的導(dǎo)師助你排除信號(hào)背后的復(fù)雜干擾，才能觸摸到模擬設(shè)計(jì)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(shù)字電路設(shè)計(jì)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(huì)問(wèn)"到哪里才能找到靠譜的模擬導(dǎo)師呢？"，今天就給大家推薦一個(gè)學(xué)習(xí)模擬和混合信號(hào)技術(shù)的好地方——TI高精度實(shí)驗(yàn)室。作為占據(jù)全球模擬半導(dǎo)體接近20%市場(chǎng)份額的領(lǐng)導(dǎo)廠商，TI（德州儀器）開(kāi)設(shè)的高精度實(shí)驗(yàn)室（TI Precision Labs）是電子行業(yè)首個(gè)面向模擬工程師的綜合性網(wǎng)上課堂。該項(xiàng)目旨在通過(guò)一系列精心設(shè)計(jì)的課程，為模擬信號(hào)鏈設(shè)計(jì)人員提供從基礎(chǔ)知識(shí)到高級(jí)概念的全面培訓(xùn)。

TI 高精度實(shí)驗(yàn)室 (TIPL) 面向模擬信號(hào)鏈和嵌入式處理設(shè)計(jì)人員，從基礎(chǔ)知識(shí)到高級(jí)概念，TI 高精度實(shí)驗(yàn)室合乎邏輯、排列有序且全面的教學(xué)方法既直觀又實(shí)用。TIPL課程的內(nèi)容涵蓋模擬信號(hào)鏈的各個(gè)方面，包括運(yùn)算放大器、比較器、電流檢測(cè)放大器、儀表放大器、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器（ADC和DAC）、接口技術(shù)、隔離技術(shù)、電機(jī)驅(qū)動(dòng)器、傳感器和TI獨(dú)有的DLP技術(shù)等。在詳盡介紹模擬技術(shù)的理論知識(shí)基礎(chǔ)上，課程中還深入探討每種產(chǎn)品的關(guān)鍵指標(biāo)，如輸入失調(diào)電壓、開(kāi)環(huán)增益、帶寬、壓擺率、噪聲等。作為擁有最廣泛模擬產(chǎn)品線的TI還在課程中提供大量典型應(yīng)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(zhuǎn)換器等。

在課程設(shè)置方面，TI高精度實(shí)驗(yàn)室的課程設(shè)計(jì)充分考慮到不同學(xué)習(xí)者的差異化學(xué)習(xí)情況，課程采用模塊化設(shè)計(jì)，系列課程被劃分為多個(gè)模塊，每個(gè)模塊聚焦特定技術(shù)主題，便于學(xué)員按需學(xué)習(xí)，這樣工程師學(xué)員可以充分利用自己的碎片化時(shí)間安排學(xué)習(xí)節(jié)奏。通過(guò)提供理論與實(shí)踐相結(jié)合的模塊化課程，加深經(jīng)驗(yàn)豐富的工程師的技術(shù)專(zhuān)長(zhǎng)，并加速職業(yè)生涯早期工程師的成長(zhǎng)。針對(duì)模擬技術(shù)需要充分的理論與動(dòng)手實(shí)踐結(jié)合的特定需求，TI高精度實(shí)驗(yàn)室的課程不僅講解理論知識(shí)，還提供動(dòng)手實(shí)驗(yàn)視頻和在線課程作業(yè)，幫助學(xué)員將所學(xué)知識(shí)應(yīng)用于實(shí)際設(shè)計(jì)中。課程另一大特色是實(shí)用且直觀的教學(xué)方法，通過(guò)基于真實(shí)器件、電路和系統(tǒng)的特征來(lái)解決問(wèn)題，減少?gòu)?fù)雜的數(shù)學(xué)計(jì)算，更好地便于工程師理解模擬設(shè)計(jì)中實(shí)際問(wèn)題的關(guān)鍵所在以及通過(guò)參考實(shí)際設(shè)計(jì)案例豐富自己的設(shè)計(jì)實(shí)戰(zhàn)經(jīng)驗(yàn)。特別的，TI高精度實(shí)驗(yàn)室系列課程除了視頻教程之外，還提供豐富的技術(shù)資源讓學(xué)員可以下載參考，包括各類(lèi)技術(shù)參考資料和仿真工具等實(shí)用資源，通過(guò)TINA-TI這款專(zhuān)門(mén)與TI高精度實(shí)驗(yàn)室課程結(jié)合使用的首選仿真工具，有助于學(xué)員進(jìn)行電路設(shè)計(jì)和仿真分析，從而支持學(xué)員進(jìn)行更深層次的實(shí)踐和開(kāi)發(fā)學(xué)習(xí)。

通過(guò)TI高精度實(shí)驗(yàn)室的系統(tǒng)性學(xué)習(xí)，無(wú)論是高校相關(guān)專(zhuān)業(yè)學(xué)生，還是剛?cè)腴T(mén)的模擬工程師，或者是具有一定經(jīng)驗(yàn)的模擬開(kāi)發(fā)者，都可以獲得多方面技能的提升。在模擬電路設(shè)計(jì)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(yùn)算放大器、比較器、電流檢測(cè)放大器等，從而在設(shè)計(jì)電路時(shí)能夠做出更合理的選擇，同時(shí)工程師可以學(xué)會(huì)如何分析和評(píng)估模擬電路的關(guān)鍵指標(biāo)，如輸入失調(diào)電壓、開(kāi)環(huán)增益、帶寬等，這些指標(biāo)對(duì)于電路的性能至關(guān)重要。與此同時(shí)，工程師能夠?qū)W習(xí)到如何進(jìn)行電路搭建、參數(shù)調(diào)試以及故障排除等實(shí)際操作技能，這些技能對(duì)于驗(yàn)證電路設(shè)計(jì)和解決實(shí)際問(wèn)題至關(guān)重要。工程師還可以通過(guò)動(dòng)手實(shí)踐加深對(duì)理論知識(shí)的理解，并且在解決問(wèn)題和創(chuàng)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(shí)驗(yàn)室還為廣大學(xué)員們配備了技術(shù)實(shí)力強(qiáng)大的行業(yè)專(zhuān)家，他們將指導(dǎo)學(xué)員們?yōu)g覽TI高精度實(shí)驗(yàn)室豐富的教程庫(kù)以及選定主題的實(shí)踐實(shí)驗(yàn)，在您成為模擬開(kāi)發(fā)專(zhuān)家的路上為您指引正確的方向。如果您覺(jué)得線上交流不過(guò)癮，TI還專(zhuān)門(mén)準(zhǔn)備了德州儀器高精度實(shí)驗(yàn)室巡回研討會(huì)，在首站深圳站的線下活動(dòng)中，德州儀器資深技術(shù)專(zhuān)家以講授式培訓(xùn)與電路仿真相結(jié)合的方式，為工程師們帶來(lái)了一場(chǎng)知識(shí)與實(shí)踐交織的學(xué)習(xí)交流盛宴。在這場(chǎng)涵蓋了放大器的基礎(chǔ)知識(shí)和規(guī)格、先進(jìn)的放大器技術(shù)、輸入電壓噪聲和輸入電流噪聲等關(guān)鍵技術(shù)難題的巡回研討會(huì)中，TI的專(zhuān)家們通過(guò)講授式教學(xué)和電路仿真實(shí)踐，幫助工程師們鞏固理論知識(shí)，直觀理解復(fù)雜概念?；顒?dòng)特別設(shè)立了"ASK THE EXPERT 專(zhuān)家大咖面對(duì)面"專(zhuān)區(qū)，工程師們可以與專(zhuān)家進(jìn)行一對(duì)一的深入交流，直接獲得針對(duì)個(gè)人技術(shù)難題的專(zhuān)業(yè)解答，促進(jìn)了知識(shí)的吸收與技能的提升。面對(duì)工程師們?cè)趯?shí)際工作中遇到的技術(shù)困惑與挑戰(zhàn)，TI的模擬專(zhuān)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(shí)驗(yàn)室課程，你還不心動(dòng)嗎？

學(xué)習(xí)模擬前途錢(qián)途兩手抓

說(shuō)到這里，可能會(huì)有人說(shuō)現(xiàn)在都在講數(shù)字化和軟件算法大模型，模擬工程師還有前途嗎？其實(shí)模擬工程師在處理連續(xù)性信號(hào)（如光、聲音、速度、溫度等）方面有著不可替代的作用，這些技術(shù)在許多基礎(chǔ)工業(yè)領(lǐng)域（如能源、交通、制造業(yè)等）中仍然占據(jù)重要地位，因此模擬工程師的行業(yè)需求相對(duì)穩(wěn)定。另一方面，模擬工程師的"生命周期"往往較長(zhǎng)，隨著經(jīng)驗(yàn)的積累，其技能水平和市場(chǎng)價(jià)值也會(huì)逐漸提升。資深模擬工程師在市場(chǎng)上往往更受歡迎，薪資上限也較高。

這個(gè)結(jié)論是有數(shù)據(jù)支撐的，根據(jù)某電子行業(yè)獵頭網(wǎng)站的統(tǒng)計(jì)分析，全國(guó)模擬電路設(shè)計(jì)工程師工資中位數(shù)高達(dá)3.8萬(wàn)，混合信號(hào)工程師則為3.9萬(wàn)，該網(wǎng)站非常熱門(mén)的算法工程師中位數(shù)是4.2萬(wàn)而IC設(shè)計(jì)工程師則為4.1萬(wàn)，而與之對(duì)應(yīng)的硬件工程師平均工資中位數(shù)大概為2.5萬(wàn)，嵌入式開(kāi)發(fā)工程師平均工資中位數(shù)約2.6萬(wàn)。橫向?qū)Ρ韧燃夹g(shù)崗位的數(shù)字工程師和模擬工程師的收入差距，以校招平均值統(tǒng)計(jì)，同一企業(yè)同等技術(shù)崗位的模擬工程師待遇比數(shù)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(shù)量變化方面，2022-2024年，數(shù)字工程師的社招崗位數(shù)量下跌了11%左右，而模擬工程師招募的崗位數(shù)量增加了2%。另一個(gè)比較有趣的數(shù)字是，在工作年限要求方面，數(shù)字工程師招募的崗位中僅有18%左右開(kāi)放給擁有8-10年及以上經(jīng)驗(yàn)的應(yīng)聘者，而模擬工程師這個(gè)比例則是35%，對(duì)于那些擁有"35歲焦慮癥"的工程師來(lái)說(shuō)，模擬似乎是個(gè)更長(zhǎng)遠(yuǎn)的選擇。在學(xué)歷方面，數(shù)字工程師只有不足4%的崗位接受大專(zhuān)及以下學(xué)歷者，而模擬工程師崗位則有12%接受大專(zhuān)及以下學(xué)歷，對(duì)自學(xué)成才的開(kāi)發(fā)者來(lái)說(shuō)模擬無(wú)疑更為友好。

通過(guò)上面這一系列數(shù)據(jù)，相信很多電子設(shè)計(jì)工程師已經(jīng)開(kāi)始對(duì)學(xué)習(xí)模擬技術(shù)產(chǎn)生了濃厚的興趣，模擬技術(shù)可能是你破解電子工程師越來(lái)越內(nèi)卷的最佳選擇，更是提升自己收入水平和開(kāi)發(fā)能力的不二之選。都說(shuō)模擬工程師門(mén)檻高，現(xiàn)在你知道了TI高精度實(shí)驗(yàn)室這個(gè)技術(shù)內(nèi)容專(zhuān)業(yè)、課程設(shè)置貼心、實(shí)戰(zhàn)資源豐富的模擬學(xué)習(xí)課堂，睿智的你還在等什么呢，趕緊點(diǎn)擊這里去學(xué)習(xí)吧！