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強電需要學習的基礎課程

首先要了解:電類專業可分為強電和弱電兩個方向,具體為電力工程及其自動化(電力系統、工廠供變電等)專業屬強電,電氣工程及其自動化以強電為主弱電為輔,電子、通信、自動化專業以弱電為主。其他更進壹步的細分要進入研究生階段才劃分。但無論強電還是弱電,基礎都是壹樣的。

首先高數是要學好的,以後的信號處理、電磁場、電力系統、DSP等不同方向的專業課都用得著。

專業基礎課最重要的就是電路分析、模擬電路、數字電路。這3門課壹定要學好。對大多數對電子知識還了解不多的同學來說,通常是學得壹知半解,迷迷糊糊。所以,最好是在開課之前或是開課的同時讀壹兩本通俗淺顯的綜合介紹電子知識的書籍,對書中的知識妳不需要都懂,能有個大致感覺就行。對這這種入門讀物的選擇很重要,難了看不懂可能興趣就此喪失或備受打擊,反而事與願違。在此推薦壹本《電子設計叢零開始》(楊欣編著,清華大學出版社出版),該書比較系統全面地介紹了電子設計與制作的基礎知識,模電、數電、單片機、Multisim電路仿真軟件等都有涉及,壹冊在手基本知識就差不多了,關鍵是淺顯易懂,有壹定趣味性。另外科學出版社引進出版的壹套小開本(32開)電子系列圖書也不錯,是日本人寫的,科學出版社翻譯出版,插圖較多,也較淺顯,不過這壹系列分冊較多,內容分得較細。

除了看書,還要足夠重視動手實踐。電路、模電、數電這些課程進行的同時都會同時開設壹些試驗課,珍惜這個動手機會好好弄壹弄,而不要把它當作壹個任務應付了事。跟抄作業壹樣,拷貝別人的試驗結果在高校中也是蔚然成風,特別是幾個人壹個小組的實驗,那就是個別勤奮好學的在那折騰,其他人毫不用心地等著出結果。我只想說,自己動手努力得來的成果才是甜美的,那種成就感會讓妳充實和滿足。遊手好閑的,到臨近畢業找工作或在單位試用時,心中那種巨大的惶恐會讓妳悔不當初。這種教訓太多了,多少次我們都是蹉跎了歲月才回過頭來追悔莫及。除了實驗課好好準備好好做之外,許多學校都設有開放性實驗室,供學生平時課余自覺來弄弄。珍惜這種資源和條件吧,工作後不會再有誰給妳提供這種免費的午餐了。當然有些學校沒有這麽好的條件,或缺少器件,那同學們就在電腦上模擬壹把試驗平臺吧,就是學好用好Multisim軟件。Multisim是壹種電路仿真軟件,筆者上學時叫做EWB,後來隨著版本更新,先後更名為 Multisim2001、Multisim7、Multisim8。這個軟件可模擬搭建各種模擬電路和數字電路,並可觀測、分析電路仿真結果。大夥可以把模電、數電中學習的電路在這軟件裏面模擬壹下,增加感性認識,實驗前後也可把試驗電路在軟件裏模擬,看跟實際試驗結果有多大差別。可以說,只要妳是學電的,這個小軟件就是妳上學時必須掌握的,對妳的學習助益很大。另壹個必須掌握的軟件那就是protel了。上學時,從小學期的綜合設計實驗到畢業設計,最後都會要求妳用Protel繪出設計的電路原理圖和PCB版;工作後,Protel也是妳必須掌握的基本技能,部分同學畢業後壹兩年內的工作,可能就是單純地用這軟件畫板子。Protel的版本也走過了Protel98、Protel99、Protel99SE、ProtelDXP、Protel2004 的發展道路。Protel99SE、ProtelDXP、Protel2004這三個版本現在用得最多,目前許多學校教學或公司內工程師使用的都還是 Protel99SE,當然若作為新的自學者直接從Protel2004學起似乎好壹些。綜上所敘,作為最基本的EDA(電子設計自動化)軟件,Multisim和Protel是所有電類學生在上學時必須掌握的。其他的如Pspice、Orcad、SYstemview、MATLAB、 QuartusII等等,需根據不同的專業方向選學,或是在進入研究生階段或工作後在重點學習使用。那Multisim和Protel好學麽?入門應該問題不大,讓師兄師姐指導指導,或是找壹兩本入門書看壹看就OK了。這裏推薦壹本《電路設計與仿真——基於Multisim 8與Protel 2004》(也是楊欣編著,清華社出版),作為這兩款軟件的入門學習挺不錯的,關鍵是壹本書包含了兩款軟件學習,對窮學生來說比較劃算,若是花錢買兩本書分別去學這兩個軟件,就不值了,因為Multisim的入門不是很難。另用Protel畫PCB電路板學問挺大的,有必要多看壹些技術文檔或是買壹本高級應用類的圖書。

2.學習專業課,嘗試應用

涉及到專業課的學習,只討論以應用為主的專業課,其他如《電力系統分析》、《電機學》、《自控原理》、《信號與處理》、《高電壓》、《電磁場》等等以理論和計算為主的專業課,咱就不多提了。當然這些課對妳今後向研究型人才發展很重要,也都很讓人頭疼,要有建議也只能說是努力學、好好學,懂多少是到少(不過別指望全都懂),以後工作或接著深造用得著時再回過頭來接著補接著學,那時有工作經驗或接觸多了有感性認識,可能學著就容易些了。

那以應用為主的專業課又有哪些呢?不同專業方向有不同的課程,很難面面俱到。這裏先簡單羅列壹下,有微機原理與接口技術(也稱單片機)、開關電源設計、可編程邏輯器件(PLD)應用、可編程邏輯控制(PLC)應用、變頻器應用、通信電路、數字集成電路分析與設計、DSP、嵌入式等等。可能有同學要問:這麽多東西,大學階段要想都學好不容易吧?答案是不僅是不容易,而且是不可能。這些技術每壹門展開來都是復雜的壹套知識,可以說,妳只要精通其中壹門,就可以到外邊找個不錯的工作了。而且在大學階段,這些課程也不是都要學的,而是針對不同專業方向選修其中幾門(具體選哪幾門,多研究研究妳們各自的專業培養方案,多請教老師),學的時候爭取能動基本用法即可,真正的應用和深入是要到工作後的;當然妳若很勤奮或有天賦,能熟練掌握某壹門達到開發產品的程度,那畢業後找個好工作就輕而易舉了。到這裏我們需要再明確壹點:電子領域知識繁多、浩如煙海,所以壹般搞硬件的公司都有較多的員工,壹個研發項目是多人細致分工、***同完成的,所以我們經常會聽到團隊意識這個名詞。因為壹個人的能力有限,不可能掌握所有的知識。比如壹些人專門負責搞驅動,壹些人專門從事邏輯設計,壹些人專門搞高頻無線,壹些人專門搞測試,壹些人專門設計外殼,壹些人專門設計電路板等等。

看到這裏可能頭都大了:那說來說去到底究竟應該學些什麽呢?說實話寫到這裏我的頭也大了,電子設計涉及方方面面的東西太多了,實在不是壹篇文章甚至壹本書能說得清楚的。所以我決定剔除這些生澀的課程名目,大致說壹下我所認為的壹個電類學生或是想要成為電子工程師的自學者應該掌握的基本的專業技能。

我認為:除了最初提到的電路分析、模擬電路、數字電路基礎知識外,應了解並掌握電子元器件識別與選用指導、基本儀器儀表的使用、壹些常用電路模塊的分析與設計、單片機的應用、PLD的應用、仿真軟件的應用、電路板設計與制作、電子測量與電路測試。

電子元器件的識別與使用就不用說了,這是元素級的基礎,不過要想掌握好也並不容易,壹些電子系學生畢業了,還認不出二極管、三極管實物、分不清電解電容的正負極等等,也不是沒有的事。還是壹句話,多進進實驗室,多跑跑電子市場,多看看書。

儀器儀表的使用,大學的實驗課中妳至少會用過數字萬用表,波形發生器、電源、示波器、小電機、單片機仿真機,至少要把這些東西的接線方法和用法弄懂吧。

常用電路模塊也是包羅萬相,各種放大電路、比較器、AD轉換電路、DA轉換電路、微分電路、積分電路,還有各種數字邏輯單元電路等等,只能說,大致了解吧,並學會怎麽去查資料、查芯片查管腳。最基本的,做實驗或課程設計中用到的各種芯片要弄熟。

單片機,這是應該掌握的。時下單片機種類繁多,但各大小企業用得最多的還是51系列單片機,而且價格便宜、學習資料也最全,故給自學者推薦。當然各學校開課講的單片機型號會有所不同,沒關系,學好單片機編程,學好了壹種,再學別的單片機就容易了。

PLD(可編程邏輯器件),壹種集成電路芯片,提供用戶可編程,實現壹定的邏輯功能。對可編程邏輯器件的功能設定(即要它實現什麽功能)要有設計者借助開發工具,通過編寫程序來實現,這跟單片機類似。開發工具可學習Altera公司的Quartus II軟件(這是該公司的第4代PLD開發軟件,第3代是MAX PLUS II軟件)。編程語言學習硬件描述語言VHDL或Verilog HDL。

仿真軟件最基本的就是前面說的Multisim了,另外還可學MATLAB。其他的試專業情況選學或是工作後學。電路板設計與制作主要是用Protel軟件輔助進行。這在前面已有介紹,讀者應該也比較熟悉。

以上這些東西我說得籠統,深入下去又是壹大堆要學的東西。還是那句話,多啃書本、多實踐!清華大學出版社有壹套“電子電路循序漸進系列教程”是按照上面我所講的那個思路出的,可惜還沒出全,現在好像只有《單片機在電子電路設計中的應用》、《電路設計與制板——Proetl應用教程》、《仿真軟件教程—— Multisim和MATLAB》、《常用電路模塊分析與設計指導》幾本。示自己現階段的知識情況,太淺顯的書不用看了,太深的書也不要去看,看得迷迷糊糊還打擊自信心喪失了興趣

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