生物醫(yī)學(xué)工程醫(yī)療科技公司產(chǎn)品研發(fā)工程師實(shí)習(xí)報(bào)告一、摘要

2023年6月5日至8月23日，我在一家生物醫(yī)學(xué)工程醫(yī)療科技公司擔(dān)任產(chǎn)品研發(fā)工程師實(shí)習(xí)生，負(fù)責(zé)新型植入式傳感器系統(tǒng)的硬件集成與測(cè)試。通過(guò)8周實(shí)踐，完成3版電路板原型調(diào)試，將信號(hào)采集誤差從5.2%降低至0.8%，遠(yuǎn)超設(shè)計(jì)指標(biāo)；獨(dú)立設(shè)計(jì)并驗(yàn)證了2種溫度補(bǔ)償算法，使系統(tǒng)在10℃至60℃環(huán)境下的穩(wěn)定性提升40%。工作中深度應(yīng)用了MATLAB進(jìn)行信號(hào)處理，使用AltiumDesigner完成高密度PCB布局，并參與編寫(xiě)了5份測(cè)試報(bào)告，其中2份被團(tuán)隊(duì)采納為標(biāo)準(zhǔn)流程。提煉出模塊化調(diào)試與參數(shù)敏感性分析的復(fù)用方法論，驗(yàn)證了理論課程中射頻電路設(shè)計(jì)原理的實(shí)際轉(zhuǎn)化效果。

二、實(shí)習(xí)內(nèi)容及過(guò)程

2023年6月5日到8月23日，我在一家做生物傳感器研發(fā)的公司實(shí)習(xí)，崗位是產(chǎn)品研發(fā)工程師。剛開(kāi)始主要是熟悉公司的新產(chǎn)品線，是一款用于實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)血糖的植入式設(shè)備。產(chǎn)品負(fù)責(zé)人給我講了整個(gè)研發(fā)流程，從需求分析到臨床試驗(yàn)，每個(gè)環(huán)節(jié)都挺嚴(yán)謹(jǐn)?shù)摹?/p>

第2周開(kāi)始上手，跟著導(dǎo)師調(diào)試電路板。我負(fù)責(zé)的部分是信號(hào)采集模塊，用的是ADS1288芯片，精度要求高，噪聲控制特別關(guān)鍵。調(diào)試初期，傳感器在人體模擬環(huán)境下會(huì)出現(xiàn)漂移，誤差能達(dá)到3%，超出了設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。導(dǎo)師建議用鎖相環(huán)技術(shù)（PLL）穩(wěn)定參考電壓，我自己研究了幾天，發(fā)現(xiàn)PLL的環(huán)路濾波器參數(shù)設(shè)置太激進(jìn)，導(dǎo)致穩(wěn)定性反而下降。后來(lái)逐步優(yōu)化了阻容值，誤差降到0.5%以下，這個(gè)過(guò)程中我對(duì)模數(shù)轉(zhuǎn)換器的非線性誤差分析有了更直觀認(rèn)識(shí)。

7月10號(hào)左右，團(tuán)隊(duì)要測(cè)試新版的PCB，我負(fù)責(zé)焊接BGA封裝的射頻芯片。第一次操作，溫度曲線沒(méi)掌握好，有3片芯片損壞。返工時(shí)特意記下每個(gè)階段的時(shí)間點(diǎn)，最后確定了150℃恒溫20分鐘的焊接方案，后面測(cè)試中成功率提升到100%。這段經(jīng)歷讓我意識(shí)到，射頻電路的阻抗匹配和熱管理真的挺玄學(xué)的，光看書(shū)沒(méi)用，得反復(fù)試。

8月初參與了一個(gè)算法驗(yàn)證項(xiàng)目，需要處理高頻噪聲信號(hào)。我用了小波包分解方法，把信號(hào)分解到5層，去噪后信噪比提升了12dB。不過(guò)后來(lái)發(fā)現(xiàn)，臨床數(shù)據(jù)中存在某些特定頻段的生理信號(hào)，小波包處理會(huì)削峰，這讓我反思算法的局限性。團(tuán)隊(duì)最后決定結(jié)合FIR濾波器做預(yù)處理，效果確實(shí)更好。

實(shí)習(xí)期間遇到的最大挑戰(zhàn)是跨部門(mén)溝通。有一次硬件團(tuán)隊(duì)說(shuō)傳感器功耗超標(biāo)，但軟件團(tuán)隊(duì)優(yōu)化了算法，雙方爭(zhēng)執(zhí)不下。我主動(dòng)協(xié)調(diào)，組織了幾次聯(lián)合調(diào)試，發(fā)現(xiàn)是采樣率設(shè)置不合理導(dǎo)致的，最終統(tǒng)一了參數(shù)。這件事讓我明白，做產(chǎn)品研發(fā)不能閉門(mén)造車，得知道其他環(huán)節(jié)的痛點(diǎn)。

公司的培訓(xùn)機(jī)制其實(shí)挺隨意的，除了入職時(shí)1天的產(chǎn)品培訓(xùn)，后面都是導(dǎo)師帶。有時(shí)候?qū)嶒?yàn)設(shè)備出故障，要等IT部門(mén)響應(yīng)，效率不高。崗位匹配度上，我學(xué)的課程偏理論，實(shí)際操作經(jīng)驗(yàn)少，剛開(kāi)始連示波器探頭怎么接都搞不清楚，好在有同事耐心教。

我覺(jué)得這種實(shí)習(xí)挺鍛煉人的，但公司可以考慮建立更系統(tǒng)的培訓(xùn)手冊(cè)，特別是電路板焊接和射頻調(diào)試這類高風(fēng)險(xiǎn)操作，最好有標(biāo)準(zhǔn)化流程。另外，可以搞個(gè)內(nèi)部技術(shù)論壇，讓不同團(tuán)隊(duì)分享問(wèn)題解決方案，減少重復(fù)摸索的時(shí)間。

三、總結(jié)與體會(huì)

這8周，從2023年6月5日到8月23日，感覺(jué)像是突然被推到了真實(shí)世界里。實(shí)習(xí)結(jié)束回頭看，收獲挺具體的。剛開(kāi)始調(diào)試那套植入式傳感器時(shí)，信號(hào)漂移問(wèn)題讓我焦頭爛額，試了3種方案都效果不佳，導(dǎo)師說(shuō)"參數(shù)敏感性沒(méi)摸透就別急著動(dòng)算法"。后來(lái)花了整整2周，把每個(gè)元器件的直流特性、交流噪聲指標(biāo)都摸了一遍，最后誤差從3%降到0.5%以下，這個(gè)過(guò)程中學(xué)到的模塊化調(diào)試方法，我現(xiàn)在寫(xiě)實(shí)驗(yàn)報(bào)告都用上了。這讓我真切感受到，課本里的阻抗匹配、噪聲耦合這些概念，在實(shí)際電路里是會(huì)算在你的成本里的。

實(shí)習(xí)最大的改變是心態(tài)。以前做畢設(shè)覺(jué)得按時(shí)交報(bào)告就行，現(xiàn)在看到自己調(diào)試的電路板最終集成到產(chǎn)品里，想到可能真實(shí)用在病人身上，責(zé)任感直接拉滿。7月12號(hào)有一次連續(xù)36小時(shí)debug的經(jīng)歷，射頻模塊始終不工作，最后在凌晨3點(diǎn)把示波器探頭換了3個(gè)位置才找到問(wèn)題，當(dāng)時(shí)特別累但成就感也爆棚。這種抗壓能力現(xiàn)在想想，是以前做課程設(shè)計(jì)完全體驗(yàn)不到的。

對(duì)職業(yè)規(guī)劃的影響挺明顯的。原來(lái)覺(jué)得研發(fā)工程師就是改改代碼搞搞仿真，現(xiàn)在清楚整個(gè)產(chǎn)品開(kāi)發(fā)流程：從臨床需求轉(zhuǎn)成技術(shù)指標(biāo)，到原型迭代驗(yàn)證，再到法規(guī)認(rèn)證，每個(gè)環(huán)節(jié)都得懂。比如8月15號(hào)參與評(píng)審時(shí)，我發(fā)現(xiàn)軟件團(tuán)隊(duì)用的某種加密算法功耗超標(biāo)，直接導(dǎo)致硬件需要加散熱片，這讓我意識(shí)到跨學(xué)科協(xié)作的重要性?，F(xiàn)在明確了自己想往生物醫(yī)學(xué)信號(hào)處理方向發(fā)展，打算下學(xué)期重點(diǎn)啃FDA法規(guī)和嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)，順便考個(gè)PMP證書(shū)，畢竟將來(lái)帶項(xiàng)目真的得懂管理。

行業(yè)里明顯感覺(jué)到智能化趨勢(shì)，我們那款血糖監(jiān)測(cè)設(shè)備現(xiàn)在就要集成AI算法，通過(guò)機(jī)器學(xué)習(xí)預(yù)測(cè)糖化血紅蛋白值。這讓我看到，以后除了會(huì)電路設(shè)計(jì)，還得懂點(diǎn)深度學(xué)習(xí)。不過(guò)現(xiàn)在醫(yī)療設(shè)備迭代特別慢，8周實(shí)習(xí)里就改了1個(gè)版本，跟互聯(lián)網(wǎng)行業(yè)完全是兩個(gè)節(jié)奏。如果行業(yè)要發(fā)展，可能需要更快的開(kāi)發(fā)工具鏈和更靈活的驗(yàn)證流程。這次經(jīng)歷讓我明白，作為學(xué)生光靠理論是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，但也不能完全脫離基礎(chǔ)，得找到理論與實(shí)踐的平衡點(diǎn)。

四、