電子信息工程電子科技公司電子產(chǎn)品研發(fā)實(shí)習(xí)報(bào)告一、摘要2023年7月10日至2023年9月5日，我在一家電子信息工程電子科技公司擔(dān)任電子產(chǎn)品研發(fā)實(shí)習(xí)生。期間，主要負(fù)責(zé)某新型智能家居控制器的硬件調(diào)試與性能優(yōu)化工作。通過(guò)運(yùn)用AltiumDesigner進(jìn)行電路板設(shè)計(jì)，完成了5版電路圖的迭代修改，將系統(tǒng)功耗從120mW降低至85mW，效率提升29%；采用示波器與邏輯分析儀對(duì)信號(hào)完整性進(jìn)行測(cè)試，定位并解決了3處信號(hào)衰減問(wèn)題，使數(shù)據(jù)傳輸錯(cuò)誤率從0.8%降至0.1%。工作涉及高頻電路設(shè)計(jì)、EMC屏蔽技術(shù)及FPGA編程調(diào)試，掌握了模塊化調(diào)試與問(wèn)題逆向分析方法，這些方法論可應(yīng)用于后續(xù)復(fù)雜電子系統(tǒng)的研發(fā)中。二、實(shí)習(xí)內(nèi)容及過(guò)程1.實(shí)習(xí)目的希望通過(guò)實(shí)踐加深對(duì)課堂理論知識(shí)的理解，特別是模擬電路和嵌入式系統(tǒng)部分，看看實(shí)際工業(yè)產(chǎn)品是怎么設(shè)計(jì)的，怎么調(diào)試的。想體驗(yàn)一下電子產(chǎn)品從概念到樣品的完整生命周期。2.實(shí)習(xí)單位簡(jiǎn)介我去的這家公司主要做物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備，產(chǎn)品線覆蓋智能家居和工業(yè)遙控。研發(fā)部門(mén)不大，但氛圍挺開(kāi)放，工程師們平時(shí)會(huì)一起琢磨EMC問(wèn)題，或者討論怎么用更低成本的方案實(shí)現(xiàn)相同功能。我所在的團(tuán)隊(duì)負(fù)責(zé)一款剛立項(xiàng)的智能門(mén)鎖，還處在原理圖設(shè)計(jì)階段。3.實(shí)習(xí)內(nèi)容與過(guò)程開(kāi)始時(shí)跟著師傅熟悉項(xiàng)目需求，他們用的是CortexM4處理器，我以前接觸的都是AVR系列的，一開(kāi)始寫(xiě)驅(qū)動(dòng)程序有點(diǎn)懵。比如給RF模塊供電那塊電路，原設(shè)計(jì)用MOSFET開(kāi)關(guān)，我試了幾個(gè)下午，發(fā)現(xiàn)柵極驅(qū)動(dòng)電壓不夠，導(dǎo)致開(kāi)關(guān)損耗特別大，發(fā)熱量測(cè)出來(lái)得有3W多。后來(lái)改成光耦隔離加小功率三極管，溫度降下去了不少。7月20號(hào)左右開(kāi)始獨(dú)立負(fù)責(zé)電源模塊調(diào)試。那個(gè)電源方案挺復(fù)雜的，有DCDC轉(zhuǎn)換和LDO降壓，目標(biāo)是給主控和無(wú)線芯片分別供5V和3.3V，總電流要1A。我用了示波器反復(fù)測(cè)各個(gè)節(jié)點(diǎn)的紋波，發(fā)現(xiàn)輸出電壓在負(fù)載變化時(shí)有點(diǎn)晃，調(diào)了半天補(bǔ)償電容才穩(wěn)住。這個(gè)過(guò)程中把波特圖分析用熟了，以前覺(jué)得抽象的東西突然覺(jué)得挺直觀。8月5號(hào)開(kāi)始接觸射頻部分，調(diào)試Zigbee通信。初期通信成功率只有50%左右，后來(lái)發(fā)現(xiàn)PCB布局問(wèn)題，信號(hào)路徑上有好幾個(gè)90度彎折，改成了45度緩角彎，加上貼片電容去耦，穩(wěn)定性明顯提升。師傅教我怎么看S參數(shù)曲線，雖然我還算不上完全明白，但至少能看懂報(bào)告里的數(shù)據(jù)了。4.實(shí)習(xí)成果與收獲最終完成了3版原理圖的修改，其中2版被采納用于樣品制作。測(cè)試數(shù)據(jù)顯示，修改后的電源模塊空載功耗從150mW降到了30mW，效率提升到92%；射頻模塊在10米距離內(nèi)通信成功率達(dá)到99.2%。最大的收獲是學(xué)會(huì)了怎么用模塊化調(diào)試法，比如先隔離電源問(wèn)題再查邏輯錯(cuò)誤，這種順序現(xiàn)在特別有感覺(jué)。5.問(wèn)題與建議遇到的最大困難是初期培訓(xùn)不足，公司給的資料都是內(nèi)部文檔，很多底層知識(shí)要靠工程師口頭傳授，有時(shí)候一個(gè)下午就為了一顆電容的選型爭(zhēng)論半天。另外部門(mén)管理有點(diǎn)散，我的任務(wù)經(jīng)常臨時(shí)變動(dòng)，導(dǎo)致進(jìn)度記錄不全。建議公司能給新人準(zhǔn)備更系統(tǒng)的培訓(xùn)手冊(cè)，特別是關(guān)于射頻和EMC的部分，現(xiàn)在網(wǎng)上公開(kāi)資料太多太雜，容易誤導(dǎo)。另外可以建立項(xiàng)目看板，每天記錄進(jìn)度和問(wèn)題，避免我這段時(shí)間遇到的反復(fù)溝通成本。崗位匹配度上，希望學(xué)校能多開(kāi)幾門(mén)PCB設(shè)計(jì)和射頻相關(guān)的課，我之前覺(jué)得這些課有點(diǎn)偏，現(xiàn)在才知道有多重要。這次實(shí)習(xí)讓我意識(shí)到，做硬件不能只盯著仿真結(jié)果，實(shí)際制作過(guò)程中各種細(xì)節(jié)都得考慮周到。三、總結(jié)與體會(huì)1.實(shí)習(xí)價(jià)值閉環(huán)這8周時(shí)間過(guò)得特別快，從7月10號(hào)第一天進(jìn)公司，懵懵懂懂看別人畫(huà)原理圖，到9月5號(hào)離開(kāi)時(shí)能獨(dú)立調(diào)試電源模塊，感覺(jué)像經(jīng)歷了一次小型蛻變。最直接的變化是看問(wèn)題的角度變了，以前學(xué)理論喜歡鉆牛角尖，現(xiàn)在知道做產(chǎn)品要考慮成本和可制造性。比如我改進(jìn)的那個(gè)電源方案，理論最優(yōu)解在實(shí)踐中因?yàn)槲锪铣杀竞凸┴浿芷诒徽{(diào)整，最終選用的方案雖然效率低一點(diǎn)點(diǎn)，但整體可靠性更高。這種取舍在學(xué)校的課程設(shè)計(jì)中根本體會(huì)不到。那個(gè)射頻調(diào)試的過(guò)程尤其讓我印象深刻。8月15號(hào)時(shí)，Zigbee模塊的通信距離只有5米，返工了4次方案，最后發(fā)現(xiàn)是地線布局干擾造成的，把地平面分割成數(shù)字模擬分離的那一瞬間，通信距離直接跳到15米。這個(gè)過(guò)程讓我明白，很多硬件問(wèn)題不是參數(shù)算不對(duì)，而是細(xì)節(jié)沒(méi)做到位。現(xiàn)在回頭看那些調(diào)試筆記，當(dāng)時(shí)記錄的"地線寬度要大于2mm"之類(lèi)的細(xì)節(jié)，現(xiàn)在看來(lái)都是血淚教訓(xùn)。2.職業(yè)規(guī)劃聯(lián)結(jié)這次實(shí)習(xí)讓我確認(rèn)了想往嵌入式硬件方向發(fā)展。以前對(duì)FPGA和AI芯片也挺感興趣，但實(shí)際操作后發(fā)現(xiàn)自己更享受那種把電路板焊好，用示波器觀察波形，然后一點(diǎn)點(diǎn)優(yōu)化性能的過(guò)程。特別是看到自己調(diào)試的模塊最終用在產(chǎn)品上，那種成就感特別實(shí)在。下學(xué)期打算報(bào)幾個(gè)高級(jí)焊接技術(shù)培訓(xùn)班，現(xiàn)在手藝還不太行，經(jīng)常焊?jìng)€(gè)BGA芯片要廢好幾個(gè)。另外那個(gè)射頻工程師的測(cè)試報(bào)告看得我心動(dòng)，如果考研的話可能要偏通信方向了，現(xiàn)在開(kāi)始惡補(bǔ)EMC相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)，比如CISPR和FCC那些。公司里那個(gè)帶我的師傅跟我說(shuō)過(guò)，做硬件的得有"匠人精神"，現(xiàn)在才理解是什么意思。比如我負(fù)責(zé)的電源模塊，雖然只做了部分調(diào)試，但師傅讓我整個(gè)周期都參與進(jìn)去了，從物料選型到測(cè)試用例設(shè)計(jì)，這種做事方式完全顛覆了我以前覺(jué)得實(shí)習(xí)就是打雜的認(rèn)知。如果以后工作，我希望也能保持這種對(duì)細(xì)節(jié)的執(zhí)著。3.行業(yè)趨勢(shì)展望在公司接觸到的那個(gè)智能門(mén)鎖項(xiàng)目，讓我感受到物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)對(duì)低功耗和安全性要求有多高。那個(gè)RF模塊最初用的是普通版本，測(cè)試時(shí)發(fā)現(xiàn)抗干擾能力太差，后來(lái)改用加密型號(hào)，雖然成本增加30%，但產(chǎn)品能通過(guò)米家平臺(tái)的認(rèn)證。現(xiàn)在看各種智能家居大賽的報(bào)道，發(fā)現(xiàn)很多創(chuàng)新點(diǎn)都集中在模組化設(shè)計(jì)上，比如他們用的那個(gè)藍(lán)牙Mesh方案，幾個(gè)設(shè)備就能自動(dòng)組網(wǎng)，這種標(biāo)準(zhǔn)化思路確實(shí)省事。如果繼續(xù)深造，我想研究怎么通過(guò)硬件設(shè)計(jì)降低模組的功耗，現(xiàn)在看很多方案還是離真正的"休眠喚醒"狀態(tài)差得遠(yuǎn)。8月底參加公司內(nèi)部的技術(shù)分享會(huì)時(shí)，聽(tīng)到做射頻的同事講5G模塊的應(yīng)用，提到說(shuō)現(xiàn)在很多設(shè)備開(kāi)始用Sub6GHz頻段，說(shuō)以后6G可能會(huì)直接集成在芯片里，這讓我意識(shí)到硬件領(lǐng)域知識(shí)更新太快了?，F(xiàn)在看招聘要求，很多崗位都寫(xiě)著"熟悉SAE架構(gòu)"，這種通信協(xié)議相關(guān)的知識(shí)我之前完全沒(méi)接觸過(guò)。所以下階段打算把通信原理再系統(tǒng)學(xué)一遍，特別是那些3GPP的標(biāo)準(zhǔn)，感覺(jué)這比單純學(xué)單片機(jī)要有前景。四、致謝1.感謝公司提供的實(shí)習(xí)機(jī)會(huì)，讓我能接觸實(shí)際