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新手類比工程師面試問題大公開!

我一直覺得面試新手類比工程師應聘人員是一項挑戰。我們很難知道在應試者剛入行時問他什麼比較明智。畢竟,比起我們這些面試官所累積的經驗,如果他們剛從學校畢業或只有一兩年的經驗,我們不應該對他們所掌握的知識抱有不切實際的期望。

不久前讀到了一本書——《History of Engineering》,作者講述他申請第一份工作的應試「當天」被問及的問題,我想起了這樣的挑戰。由於那時尚處「電學」(electricity)的早期,電子產品尚未出現,所以那些問題主要與電力工程、大型馬達、交直流輸電和保險絲等話題相關。那些話題當然很重要,但不在我通常想問的類比「電路設計」問題範圍內。

儘管如此,這本書的這個章節還是引起了我認真思考:對於一個新人職位,究竟要問些什麼?我想到了幾個合適的問題。我還認為,詢問在選擇設計方法或元件值時的權衡,可以讓我深入瞭解該應試者對潛在問題的理解程度,而不僅僅是重複常規的「書本知識」。畢竟,權衡才是工程很大一部份真正意義所在。

八個基礎問題

我認為,一旦掌握了歐姆定律(Ohm’s Law)的基礎知識,然後開始詢問一組增益為100的單端運算放大器(op amp)原理圖,我就會提出以下八個問題:

高側驅動/開關和低側驅動/開關之間有什麼區別(圖1)?每種拓撲對系統的影響(優缺點)是什麼?

 

圖1:對電晶體負載進行高側和低側切換,其間雖然只有微小差異,但卻有重大系統影響。

(來源:The Bald Engineer)

 

你可能會想到哪些電流檢測方法?答案可能包括檢測電阻器兩端的IR壓降、霍爾效應元件和變壓器等。
在高側使用電阻檢測的拓撲與低側電流檢測相較,有哪些問題和差異(圖2)?

 

圖2:在高側和低側使用串聯電阻進行電流檢測,有點類似於高側和低側切換的差異,會對系統造成影響,並會對電阻壓降檢測電路造成影響。

(來源:ADI)

 

說到用於電流檢測的電阻器,那電阻器上的IR壓降從什麼位置開始調整會比較好(我通常會說「大約100mΩ」)?如果此處所使用的值較大或較小會帶來哪些權衡?
低壓差穩壓器(LDO)和開關穩壓器有什麼區別?它們的相對優勢和劣勢是什麼?正確的說法通常是LDO的雜訊低但效率低,開關轉換器的雜訊高但效率高,但也有一些例外在此就不做討論了。
你能辨識和區分這些「接地」符號嗎(圖3)?機殼接地、大地和訊號接地(也稱為「公共接地」)之間有什麼區別?

 

圖3:在電氣工程中,沒有什麼比「接地」這個簡單概念更容易引起誤用和誤解的了。

(來源:NI)

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