Образование и подготовка инженеров-электриков и электронщиков
 | В этой статье есть несколько проблем. Пожалуйста, помогите улучшить его или обсудите эти проблемы на странице обсуждения . ( Узнайте, как и когда удалять эти шаблонные сообщения )
|
Инженеры-электрики и электронщики обычно имеют ученую степень по специальности «инженер-электрик/электроника». Продолжительность обучения для получения такой степени обычно составляет три или четыре года, а полученная степень может быть обозначена как бакалавр инженерных наук , бакалавр наук или бакалавр прикладных наук в зависимости от университета.
Объем бакалавриата
[ редактировать ]Степень обычно включает в себя разделы, охватывающие физику , математику , управление проектами и конкретные темы в области электротехники и электроники . Первоначально такие темы охватывают большинство, если не все, подобластей электротехники. Затем к концу обучения студенты выбирают специализацию в одной или нескольких подобластях. В большинстве стран степень бакалавра инженерных наук представляет собой первый шаг на пути к сертификации, а сама программа обучения сертифицируется профессиональной организацией. После завершения сертифицированной программы получения степени инженер должен удовлетворить ряд требований (включая требования к опыту работы), прежде чем получить сертификацию. После сертификации инженеру присваивается звание профессионального инженера (в США и Канаде), дипломированного инженера (в Великобритании, Ирландии, Индии, Пакистане, Южной Африке и Зимбабве), дипломированного профессионального инженера (в Австралии) или европейского инженера. (в большей части Европейского Союза).
Последипломное образование
[ редактировать ]Инженеры-электрики также могут получить последипломное образование, например, магистра технических наук , доктора философии в области техники или степени инженера . Степень магистра и инженера может состоять из исследования , курсовой работы или их смеси. Доктор философии включает в себя значительный исследовательский компонент и часто рассматривается как точка входа в академические круги . В Соединенном Королевстве и других европейских странах степень магистра инженерного дела часто считается степенью бакалавра, имеющей немного более длительный срок, чем степень бакалавра инженерного дела.
Типичная программа бакалавриата по электротехнике/электронике
[ редактировать ]Помимо электромагнетики и теории сетей, другие предметы учебной программы относятся к курсу электроники . Курсы электротехники имеют и другие специализации, такие как машины , электроэнергии производство и распределение . Обратите внимание, что следующий список не включает в себя большой объем математики (возможно, за исключением последнего года обучения), включенной в каждый год обучения.
Электромагнетизм
[ редактировать ]Элементы векторного исчисления: дивергенция и ротор; Теоремы Гаусса и Стокса , Уравнения Максвелла : дифференциальная и интегральная формы. Волновое уравнение , вектор Пойнтинга . Плоские волны : распространение в различных средах; отражение и преломление; фазовая и групповая скорость; глубина кожи. Линии передачи: характеристическое сопротивление; преобразование импеданса; диаграмма Смита; согласование импедансов; импульсное возбуждение. Волноводы: моды в прямоугольных волноводах; граничные условия; частоты среза; дисперсионные соотношения. Антенны: Дипольные антенны ; антенные решетки ; диаграмма направленности; теорема взаимности , коэффициент усиления антенны . Необходимо изучить дополнительные базовые основы электротехники.
Теория сетей
[ редактировать ]Сетевые графы: матрицы, связанные с графами; инцидентность, фундаментальное множество разрезов и фундаментальные матрицы цепей. Методы решения: узловой и сеточный анализ . Тевенина и Нортона Сетевые теоремы: суперпозиция, передача максимальной мощности , преобразование Уай-Дельта . Стационарный синусоидальный анализ с использованием векторов . Линейные дифференциальные уравнения с постоянными коэффициентами; анализ простых схем RLC во временной области. Решение сетевых уравнений с использованием преобразования Лапласа: анализ схем RLC в частотной области. 2-портовые сетевые параметры: точка движения и функции передачи. Уравнения состояния.
Электронные устройства и схемы
[ редактировать ]Электронные устройства : энергетические зоны в кремнии, внутреннем и внешнем кремнии. Транспорт носителей в кремнии: диффузионный ток , дрейфовый ток , подвижность, удельное сопротивление . Генерация и рекомбинация носителей. с pn-переходом диод , стабилитрон , туннельный диод , BJT, JFET , МОП-конденсатор, МОП-транзистор , светодиод, контактный и лавинный фотодиод , ЛАЗЕРЫ. Технология устройства: процесс изготовления интегральных схем, окисление, диффузия, ионная имплантация, фотолитография, процесс КМОП с n-tub, p-tub и двойной ванной.
Аналоговые схемы : эквивалентные схемы (большие и слабые) диодов, BJT , JFET и MOSFET , простые диодные схемы, ограничение, ограничение, выпрямитель. Смещение и стабильность смещения транзисторных и полевых усилителей. Усилители: одно- и многокаскадные, дифференциальные, оперативные, с обратной связью и силовые. Анализ усилителей; частотная характеристика усилителей. Простые схемы операционных усилителей. Фильтры. Синусоидальные генераторы; критерий колебательности; Конфигурации с одним транзистором и операционным усилителем. Функциональные генераторы и схемы формирования сигналов. Источники питания.
Цифровые схемы : булева алгебра , минимизация булевых функций; логических вентилей Семейства цифровых ИС ( DTL , TTL , ECL , MOS, CMOS ). Комбинационные схемы: арифметические схемы, преобразователи кодов, мультиплексоры и декодеры. Последовательные схемы: защелки и триггеры , счетчики и сдвиговые регистры . Схемы выборки и хранения, АЦП , ЦАП. Полупроводниковая память. Микропроцессор (8085): архитектура, программирование, память и интерфейс ввода-вывода.
Сигналы и системы
[ редактировать ]Определения и свойства преобразования Лапласа с непрерывным и дискретным временем , рядов Фурье с непрерывным и дискретным временем, преобразования Фурье , z-преобразования . Теоремы выборки. Линейные стационарные системы: определения и свойства; авария, стабильность, импульсная характеристика , свертка, полюса и нули АЧХ, групповая задержка, фазовая задержка. Передача сигнала через системы LTI. Случайные сигналы и шум: вероятность, случайные величины , функция плотности вероятности , автокорреляция , спектральная плотность мощности.
Системы управления
[ редактировать ]системы управления Компоненты ; структурное описание, сокращение структурных схем. Системы с разомкнутым и замкнутым контуром (с обратной связью) и анализ устойчивости этих систем. Графы потоков сигналов и их использование при определении передаточных функций систем; анализ переходных и установившихся режимов систем управления LTI и частотных характеристик. Инструменты и методы анализа системы управления LTI: корневые локусы , критерий Рауса-Гурвица , графики Боде и Найквиста . Компенсаторы системы управления: элементы компенсации опережения и запаздывания , элементы пропорционально-интегрально-производного управления. Представление переменных состояния и решение уравнения состояния систем управления LTI.
Коммуникации
[ редактировать ]Системы связи: системы амплитудной и угловой модуляции и демодуляции, спектрального анализа этих операций, супергетеродинные приемники; элементы аппаратной части, реализации аналоговых систем связи; расчеты отношения сигнал/шум для амплитудной модуляции (АМ) и частотной модуляции (ЧМ) в условиях низкого шума. Цифровые системы связи: импульсно-кодовая модуляция, дифференциальная импульсно-кодовая модуляция , дельта-модуляция; схемы цифровой модуляции - схемы амплитудной, фазовой и частотной манипуляции, приемники с согласованными фильтрами, учет полосы пропускания и расчет вероятности ошибки для этих схем.
Сертификация
[ редактировать ]Преимущества сертификации различаются в зависимости от местоположения. Например, в Соединенных Штатах и Канаде «только лицензированный инженер может… выполнять инженерные работы для государственных и частных заказчиков». Это требование обеспечивается законодательством штата и провинции, таким как Закон об инженерах Квебека. В других странах, например в Австралии, такого законодательства не существует. Практически все сертифицирующие органы придерживаются кодекса этики, который, как они ожидают, будут соблюдать все члены, иначе они рискуют быть исключенными. Таким образом, эти организации играют важную роль в поддержании этических стандартов профессии. Даже в юрисдикциях, где сертификация практически не имеет юридического влияния на работу, на инженеров распространяется договорное право. В случаях, когда работа инженера не удалась, он или она могут быть привлечены к ответственности за халатность, а в крайних случаях – к обвинению в преступной халатности. Работа инженера также должна соответствовать множеству других правил и положений, таких как строительные нормы и правила, касающиеся экологического права.
Важными профессиональными организациями инженеров-электриков являются Институт инженеров по электротехнике и электронике и Институт техники и технологий . Первый утверждает, что выпускает 30 процентов мировой литературы по электротехнике, насчитывает более 360 000 членов по всему миру и ежегодно проводит более 300 конференций. Последнее издает 14 журналов, имеет 120 000 членов по всему миру, сертифицирует дипломированных инженеров в Соединенном Королевстве и претендует на звание крупнейшего профессионального инженерного общества в Европе.
См. также
[ редактировать ]Ссылки
[ редактировать ]- Большая часть приведенного выше контента, похоже, скопирована с:
- Программа обучения электронике и связи . Тест на пригодность выпускников в области инженерии . ИИТ Дели. (обновлено 22 марта 2012 г.).
- Общая информация . Тест на пригодность выпускников в области инженерии . ИИТ Дели. 2012 год
- Терман, Ф.Е. (1976). Краткая история электротехнического образования . Труды IEEE , 64 (9) , 1399-1407. Полную статью можно прочитать здесь .