电子信息电子公司硬件工程师实习报告

电子信息电子公司硬件工程师实习报告一、摘要

2023年7月1日至2023年8月31日，我在一家电子信息电子公司担任硬件工程师实习生。核心工作成果包括完成2款开发板电源管理模块的调试，使功耗降低15%，并设计测试方案验证了3种信号完整性问题的解决方案，问题解决率100%。期间应用了示波器、逻辑分析仪等设备进行数据采集，累计处理波形数据超过5000条，运用SPICE仿真软件优化了1个滤波电路设计，仿真误差控制在5%以内。提炼出模块化调试流程，可复用性达90%，并搭建了自动化测试脚本，将测试效率提升20%。通过实践掌握了硬件问题定位的系统性方法，验证了理论课程中信号完整性分析模型的准确性。

二、实习内容及过程

1.实习目的

我这次实习主要是想看看硬件工程师这个岗位实际是干啥的，把学校学的那些理论知识用在实际项目里，感受下真实的开发流程，顺便提升下动手能力和解决问题的能力。

2.实习单位简介

我在一家做嵌入式硬件的公司实习，主要搞物联网设备。公司规模不大，但技术氛围挺浓，好几个项目都是自己捣鼓的，没太多现成的东西可以直接用，这对我来说是个好事，能学到不少东西。

3.实习内容与过程

刚开始是跟着师傅熟悉项目，主要是看现有产品的原理图和PCB，了解各个模块怎么工作的。7月5号开始接触第一个项目，是调试一款新设计的开发板电源管理模块。开发板用了几个LDO和DCDC，但上电后电压不稳定，有点波动。我先用示波器抓波形，发现是输出纹波太大，大概有200mV的峰峰值，超过了规格书里的要求。

当时挺懵的，因为理论上计算出来的值应该没问题啊。后来师傅提示我看看输入端的滤波，我就把输入电容换了个大的，又调整了下布局，把地线走线加粗了点。改完再测，纹波降到了150mV，还是有点高。我又查了资料，发现PCB层的分布电容可能也有影响，就加了个小的陶瓷电容在LDO旁边。这一轮折腾了快两周，8月10号终于稳定在80mV以内了。

第二个挑战是调试信号完整性问题。8月15号遇到一个以太网接口的RX信号眼图不收敛，眼高从400mV降到200mV。我先用逻辑分析仪抓数据，发现是传输线终端匹配电阻有问题。开发板用的是50欧的差分线，但终端电阻接成了75欧。改回来之后眼图恢复了，但发现近端串扰有点大，大概有30dB。后来我又加了几个小的串联电阻，分压后串扰降到40dB，数据收发也正常了。

整个实习期间，我参与了3个模块的调试，处理了5个硬件问题，其中有2个是之前项目没遇到过的，比如共模噪声和反射。写测试方案的时候，我用了MATLAB生成信号波形，然后用示波器实际测，对比误差不超过5%。

4.实习成果与收获

最大的成果就是那块开发板电源模块稳定下来了，后来量产抽检都没出问题。另一个是那个以太网接口恢复了正常通信，客户那边也没再报过类似的故障。个人能力上，我学会了怎么用示波器和逻辑分析仪抓波形，还熟悉了SPICE仿真，用它优化了一个滤波电路，把插入损耗从3dB降到了1.5dB。

最大的收获是认识到硬件调试不是光靠理论就能搞定的，得结合实际，有时候一个小小的布局问题就能导致大麻烦。比如那个纹波问题，最后是加个小电容解决的，要不是师傅点醒，我可能还在那儿瞎改计算公式。

5.问题与建议

实习期间也发现了一些问题。比如公司内部管理有点乱，项目文档不全，有时候得去问别人才知道之前咋设计的。另外培训机制也不咋地，刚开始没人带，得自己找资料学，有点浪费时间。

建议他们可以搞个规范化的文档流程，设计变更得有记录，别靠口口相传。另外可以搞个新人培训计划，至少让咱们知道基本工具怎么用，项目背景是啥。我有时候为了搞懂一个模块，得花不少时间看之前的代码和原理图，要是有个统一的文档库就好了。

这段经历让我更清楚自己想干啥了，以后想往信号完整性方向发展，得把传输线理论、阻抗匹配这些学得更细。虽然这次实习没接触到太多先进技术，但基础的东西掌握得更牢固了，以后再遇到类似问题，应该能更快上手。

三、总结与体会

1.实习价值闭环

这8周实习对我来说就是一趟从理论到实践的完整闭环。刚去的时候，我对硬件调试其实挺没底的，学校实验台上的东西跟实际产品差远了。7月10号第一次独立拿到一块板子调试电源的时候，各种参数调来调去都没用，心里特别焦。后来慢慢摸索，特别是8月15号解决那个以太网信号眼图问题，用了示波器、逻辑分析仪，还结合了SPICE仿真，最终把眼高恢复到规格要求，那一刻感觉特别踏实。这些经历让我明白，课本上的知识只是基础，真正搞硬件还得靠动手、靠分析，而且很多时候需要一点点试错的精神。比如纹波那个问题，换了电容、改了布局，最后才找到症结，这一路下来，我对电源模块的理解就从书本概念变成了实际的电路表现，这种转化是单纯听课学不到的。

2.职业规划联结

实习也让我更清楚自己未来想干啥。之前我对嵌入式硬件其实挺模糊的，现在明确了想往高速信号完整性方向发展。8月20号那天，我帮忙排查一个USB3.0接口的差分对阻抗不匹配问题，用网络分析仪测到反射率高达10dB，通过调整端接电阻和线宽最终解决，这个过程让我觉得挺有意思。现在回想，如果以后真干这个，得把S参数、传输线理论这些学得更深。所以接下来打算补补《高速数字电路设计》那本书，看看能不能考个相关的职业资格证书，比如高级硬件工程师认证。实习里还发现，硬件工程师不光要懂技术，跟软件、测试的人沟通也很重要，有时候一个信号问题可能涉及整个系统，这种全局观以后也得培养。

3.行业趋势展望

在公司接触的项目让我感受到物联网设备对硬件的要求越来越高。比如我调试的那块开发板，功耗要求从原来的1W降到了500mW，这对电源设计是挺大的挑战，当时用的LDO和DCDC转换效率得控制在90%以上，不然散热就成了问题。现在看行业趋势，低功耗、高集成度是主流，像SiP这种封装技术越来越多，如果以后真入行，这些新东西都得赶紧学。另外那个以太网接口的问题也暴露出一个问题，现在5G设备信号频率越来越高，以前觉得几百MHz的信号挺快的，现在看来还只是入门级。所以打算下学期去报个EMC相关的培训，了解下信号完整性设计规范，比如IPC4103这些标准，不然以后真遇到高速设计可能就抓瞎了。

4.心态转变

这8周最大的变化可能就是心态了。以前做实验，问题解决了就完事了，现在不一样，得考虑成本、可靠性、可制造性。比如7月25号调试那个模块时，我发现用普通电容会导致批量生产时批次不稳定，后来改用固态电容，虽然成本高点，但合格率从85%提高到98%，这种权衡以前根本没想过。还有抗压能力，8月最后那两周同时跟进两个项目，每天改方案到凌晨是常事，但真觉得挺锻炼人的。现在回头看，虽然累，但那种把问题解决后的成就感比单纯考高分强多了。这种责任感可能就是从实习生开始培养的吧。

5.未来行动

现在感觉像是跨过一道坎，学校学习和工作的界限越来越清楚了。接下来打算把实习里用到的一些工具，比如MATLAB仿真正弦波傅里叶变换那个方法，应用到下个毕设里，看看能不能做出点东西。另外公司那个自动化测试脚本写得挺粗糙的，我之前提过改进建议，师傅说如果下回有机会可以我主导写，这算是个机会吧。如果真能参与进去，对提升脚本编写能力肯定有帮助。总之这次实习收获挺大的，至少知道以后想干嘛了，也知道跟学校比，工作里缺啥，下回准备得更