日常电子学中的高级数学？[关闭]

所以我一直在看MIT 6.002x类，它们真的很有趣，我觉得我已经很好地掌握了Circuits和Basics（我获得了CS学位，但是EE也很吸引我）。

无论如何，我注意到.......可能像很多人一样，很多高级数学并没有真正用于工作上。它发生了……比我猜想更了解它。但是，不包括信号处理和类似的“强烈” /数学繁重的电子子领域....您觉得您在工作中使用了多少高级数学？

我猜有人做过电路设计，微控制器编程以及他们真正会学多少数学。

第二个问题：是否有必要针对高级数学写一本书？或做“大多数”电子书已经具备了必要的条件。

普通的普通知识大多只是基本的代数，例如欧姆定律，从其他两个代数中计算频率，电阻和电容之一，等等。这里的重要技能不是太多的数学，而是直观地了解正在做的事情背后的物理原理。如果您可以看一下原理图，并感觉到推动电压和电流流动以及各部分对它们的反应，那么您几乎可以得出量化事物所需的方程式。

我还发现基本物理对EE非常有用，至少是我正在设计小型嵌入式系统的EE。我的工作永远不会仅仅停留在电路或固件上。为了正确地完成工作，这不仅是解决电路问题，而且要解决问题，您必须对电路正在控制或测量的内容有很好的了解。这需要对系统及其背后的物理有很好的了解。

很多时候，您会发现了解系统并为控制器应该执行的操作编写要求的人员，实际上并不太了解合理可行的操作。他们想出一种解决问题的方法，然后指定一个电路来解决该问题。换句话说，他们了解自己的世界，但对自己的世界不太了解。如果您能成为一个能够接触到的人（因为他们做不到或不会做），放眼大局并提出解决整体问题的更好方法，那将非常有价值。但是，只有对系统有很好的了解，您才能执行此操作，这通常需要您具备良好的基本物理技能。

这带来了成为一名优秀工程师的另一项重要技能，这是罕见的。总是花时间了解您的小设计所适合的更大系统，然后再看大图。我发现人们通常很乐于谈论他们系统的一部分如何工作，所以四处学习。然后查看整体情况，看看要求您执行的操作是否仍然有意义，或者仅从与Gizmo交互的那个人的角度来看，那个人只在看他孤立的问题。您可能认为这很容易，但是您会惊讶于这种情况发生的频率，特别是在大型公司中。喜欢狭narrow的观点并只解决他们的小问题的人倾向于吸引大公司。在大型项目中，像这样的人有空间，将其中的几个放置在正确的位置实际上是有用的，但需要熟练的总工程师才能正确利用这些人员和所有人员。如今，最后一部分非常罕见，您经常会发现Joe Blinders负责他不应该做的事情。即使Joe确实尝试四处张望，他通常也不知道电子产品可以做什么和不容易做什么。最糟糕的是，他幻想自己会成为EE，但并不真正知道自己在做什么。

至于比普通代数更高级的数学，一定要学会在频率空间中思考。我已经做过几次往返于时域的详细频率计算，但是这个概念通常很有价值。每个EE都必须能够可视化时域信号的频率影响，反之亦然。在这里，我不是在谈论坐下来解决傅立叶变换，而是具有很好的直观感。对我来说，这是在大学里做过详细的数学计算而来的。从那以后，我很少做过这种数学运算，但是对它的理解每天都是有用的。

我发现我每天都使用简单的代数。计算功耗，电流，电阻值和热问题。对于日常实用的电路设计，就像您在谈论的那样，它更多的是解决创造性的问题，而不是数学。我每天都会选一个比一个好的数学家都优秀的调试器的人;）

话虽这么说，有时它会派上用场，但您可能会被要求设计一个需要更高级数学才能理解的系统。它通常是围绕一些控制，通信或信号处理问题（无论如何对我来说）。我可以想到一个示例，其中我正在设计PWM音频输出，但听起来很“怪异”。直到我阅读了一些论文，并使用了一些matlab进行了一些总和，我才能够清理声音。

当然，在我们使用的工具之后，还有很多高级数学运算，例如用于信号完整性分析，香料和其他建模的EM场求解器。

我有一些从事ASIC的朋友，这些ASIC从“数学家”那里获取算法并将其转换为ASIC形式，其中涉及了很多数学运算。

您可能会在高级机器人领域找到更多的物理类型数学，但这又再次与控制系统有关。

我敢肯定，还有很多我没想到的地方，但总的来说，我发现每天没有那么多数学。如果有的话，我通常可以参考许多参考书之一来找到我需要的方程式。

我从事电路设计，微控制器编程和1-1000 kW电力电子设计。我做了一些相当复杂的代数，有时会导出转换器系统增益方程。基本代数，用于实现A / D值的校准例程。在给电容器充电时，需要进行微积分计算通过相控整流器的平均电流。非理想电容器的恒定功率放电是一个丑陋的非线性微分方程。尝试分析开关电源中的振铃是四个大难题。（仍在努力。）并且估算高频开关模式转换器的损耗涉及几个简单的积分。

这可能是我五年来所做的大部分事情，而且我认为我做的演算比大多数要多。我所做的98％不需要复杂的数学。另外2％，我可能是公司中处理能力最好的设备，因此这绝对是一个值得的技能。最重要的可能不是如何解决每种可能的方程式的晦涩细节。您可以查找这种东西。更重要的是理解这一切的基本概念。积分是什么？我如何利用一个？通常如何设置？设置之后，我拥有或需要评估哪些资源？

而且，有了这种了解，您就能确信自己可以计算事物，并且宇宙确实有意义。我个人认为这种信心很有帮助，有时甚至比方程式的实际结果还重要。

我不确定上下文中的高级数学是什么意思。但是我每天都使用PDE，演算（包括线积分），并且在准备发表论文时，可能会非常繁重，有时会使用数学来开发新的系统分析/模型。但是，我每天都会使用机械工程（光束弯曲），热流，半导体建模，量子力学，光学，晶体管理论，电路理论等，因此，不同领域的真实竞争非常相似。我现在倾向于更多地研究事物，并被吸引来解决前线生产问题中的关键问题。

大多数高级数学由开发我们组装在一起的零件的科学家和工程师负责，因此在许多情况下，我们不需要高级数学。我们严格地进行工程方面的工作，因为他们已经照顾了高级数学，因此他们并不总是需要高级数学，因此我们提供了所需的数据来连接所有零件。

如果您想继续参与高级数学运算，则您更可能将其用于晶体管和IC设计，而不是将这些零件焊接在一起以构成电路。