Кто такой инженер электронных устройств и что он делает

Инженер-схемотехник — это специалист, который продумывает логику работы электронных узлов и систем, а еще — как они будут связаны друг с другом. Он подбирает компонентную базу, основываясь на требованиях к функциональности, эффективности, стоимости и другим параметрам.

Такие специалисты нужны организациям, которые разрабатывают и производят электронные компоненты и устройства. Например:

• промышленным предприятиям, производящим электронику;
• центрам разработки программно-аппаратных комплексов;
• исследовательским центрам компетенций (R&D);
• банкам и финансовым учреждениям, которые разрабатывают системы безопасности;
• научно-исследовательским центрам;
• компаниям, занимающимся контрактной разработкой электроники;
• консалтинговым компаниям в области электроники.

Инженер-схемотехник проектирует электронное оборудование и следит за его правильной работой. Вот какими могут быть его обязанности:

Подбор элементной базы. Важно учитывать требования заказчика к стоимости, эффективности работы и надежности конечного продукта. Технические решения прорабатываются вместе с системным архитектором.

Проектирование электронных схем. Выполняется на основе технического задания и требований к конечному изделию.

Моделирование и тестирование. Когда первый вариант схемы готов, специалисты проводят симуляцию или собирают макет, чтобы посмотреть, реально ли воплотить их идею в жизнь или она требует доработки.

Взаимодействие с другими инженерами. Например, с топологами, которые разрабатывают печатные платы, или конструкторами, которые отвечают за расположение платы в самом устройстве.

Bring-Up. Это первое включение — проверка печатной платы после ее монтажа. Она позволяет выявить неполадки в работе платы на раннем этапе. Если при подаче питания изделие задымилось, значит где-то была допущена ошибка. Если плата в норме — значит с системой питания все в порядке и можно переходить к проверке логики работы устройства.

Отладка изделия в рабочей системе. Например, заказчику уже передали смартфон — и выясняется, что он работает, но звук из динамика становится тише заявленного. Если в сервисном центре понимают, что проблема во внутреннем устройстве смартфона, то обращаются за помощью к схемотехникам. Задача инженера — локализовать проблему и объяснить, как ее решить.

В любой работе, наравне с профессиональными умениями, важны определенные личностные качества. Вот какие пригодятся инженеру-схемотехнику:

• Терпение. На разработку изделий уходят недели и даже месяцы, поэтому важно не терять внутреннюю мотивацию и продолжать сопровождать идею до выхода в производство.
• Внимание к деталям. Поможет быстрее находить причины, почему изделие не заработало.
• Аккуратность. Поможет бережно относиться к изделию: часто инженеры-схемотехники работают с дорогостоящим оборудованием.
• Умение работать в команде. Схемотехники работают в связке с другими инженерами. Чтобы изделие получилось, важно уметь договариваться с коллегами — например, объяснить программисту, какой функционал необходимо реализовать.
• Способность мыслить нестандартно. Еще одно качество, которое помогает схемотехнику в решении рабочих задач. Например, когда нужно спроектировать схему для нового прибора или быстро найти неисправность в уже готовом оборудовании.
• Технический склад ума. Инженер-схемотехник должен понимать, как выстраиваются причинно-следственные связи. Без логического мышления тут не обойтись.
• Навык работы с большим объемом данных. Например, техническая документация для конкретного чипа занимает полторы тысячи страниц и таких документов не один, а десять. Чтобы разобраться, как будет работать чип, нужно просмотреть каждый документ.
• Стремление к обучению. Чтобы стать востребованным специалистом, важно постоянно повышать уровень знаний. Для этого нужно следить за тем, что происходит в мире электроники — какие технологии и методики появляются. И периодически повышать квалификацию.

Специальность одинаково подходит интровертам и экстравертам. Можно сосредоточиться только на своих основных обязанностях и работать из дома. Но если, помимо этого, вам интересно общаться с коллегами вживую — можно брать на себя и такие задачи.

Чтобы стать инженером-схемотехником, нужно пройти определенный путь обучения и накопить практический опыт. Новичку без специальной подготовки будет непросто понять, как работает тот или иной компонент, например транзистор. Придется углубляться в различные области физики — от механики до квантовой теории. Поэтому для инженера-схемотехника обязательно высшее техническое образование и прочные знания в области физики, схемотехники, электроники и программирования (например, на языках C/C++, Python). Еще важно уметь работать с CAD-программами для проектирования печатных плат (например, Altium Designer или Cadence Allegro).

Отдельного направления «схемотехника» в университетах нет. В профессию приходят из разных областей, например из микро- и наноэлектроники, радиотехники, физики, промышленной электроники. Обратите внимание на специальности «Информатика и вычислительная техника», «Конструирование и технология электронных средств», «Электроника и наноэлектроника». Чтобы на них поступить, абитуриенты сдают ЕГЭ по русскому языку, математике, физике или информатике.

Профессия может не подойти, если вас не интересует, как работают электрические приборы и что у них внутри. А еще если хочется получать только быстрые результаты. Например, если человек теряет интерес и мотивацию разбираться в проблеме после двух или трех неудачных попыток. Работа схемотехника требует упорства и терпения — порой приходится трудиться над изделием месяцами.

И наоборот: профессия может заинтересовать тех, кто знает закон Ома, увлечен открытиями Ньютона и Фарадея, посещал кружок «Занимательная физика» и секцию робототехники, пробовал самостоятельно ремонтировать телевизор, ноутбук или гирлянду, а также интересуется новостями из мира электроники.

Если еще не поняли, интересно вам это направление или нет, попробуйте провести простые эксперименты. Например, зажечь светодиод: поставить резистор, светодиод и подключить батарейку. Затем перевернуть светодиод или батарейку и понаблюдать, что случится с цепочкой — будет ли она работать. Это поможет понять, действительно ли вас это увлекает.

Идеи для экспериментов можно подсмотреть в курсе по схемотехнике для начинающих. Там настоящий инженер в формате видеоуроков познакомит вас с основами электроники, расскажет, как сделать батарейку из лимона, и поможет собрать секундомер двух видов. Заодно потренируетесь в усидчивости и терпении.

Востребованность на рынке труда. Технологии стремительно развиваются, поэтому инженеры-схемотехники востребованы в самых разных отраслях. Можно устроиться в крупную и известную компанию уже на старте карьеры.

Постоянное развитие и карьерный рост. Часто на то, чтобы вырасти из младшего сотрудника до старшего инженера, уходит около пяти лет.

Творческая реализация и разнообразие проектов. Схемотехники участвуют в самых разных проектах — от разработки потребительской электроники до сложных промышленных систем. Возможность все время разрабатывать новые схемы и устройства развивает креативность и делает профессию очень творческой.

В любой профессии есть сложности, с которыми сталкиваются специалисты. В профессии схемотехника основные сложности такие:

Необходимость постоянно совершенствовать свои знания и навыки. Нельзя просто взять и остановиться на каком-то уровне, иначе выпадешь из технического контекста. Индустрия постоянно развивается, и нужно ей соответствовать — придумывать новые решения, опираясь на опыт.

Высокая ответственность за качество и безопасность устройств. Изделия схемотехников — это комплектующие электронных приборов, которыми в будущем будут пользоваться люди. Очень важно, чтобы неправильно работающее изделие не ушло в производство — бизнес понесет расходы, а в худшем случае могут пострадать люди.

Инженер-схемотехник может строить карьеру вертикально или развиваться в смежных областях электроники. Градация внутри отдела такая: младший сотрудник, инженер, старший инженер, ведущий специалист, консультант — с ростом компетенций растет и уровень ответственности. Старший сотрудник может быть техлидом конкретного проекта, выступать на профильных конференциях и обучать младших специалистов.

Специалисты могут рассказать, получится ли реализовать конкретный проект или техническое решение. Чем разнообразнее ваш опыт, тем больше возможностей для карьерного роста. Например, со временем можно стать консультантом по техническим вопросам внутри компании или консультировать организации, работая на себя, — к вам будут приходить с проблемой и просьбой ее решить.

Если вам интересен менеджмент и взаимодействие с людьми, можно уйти в управление проектами и стать проджект-менеджером или Product Owner (владельцем продукта) — будете заниматься полноценным развитием продукта. Часто для этого нужен технический бэкграунд, чтобы выдвигать корректные требования к облику и функционалу будущего прибора.

Если специалисту интересно прокачивать только хард-скилы, можно углубиться в одно из направлений электроники. Например, уйти в силовую электронику и разрабатывать источники питания или источники высокого напряжения (ИВН), проектировать материнские платы с высокоскоростными интерфейсами. Или заниматься анализом целостности сигналов и питания (Signal and Power Integrity).

Чтобы быстрее набраться опыта на старте, важно делать три вещи:

1. Чаще практиковаться в реальных задачах. Особенно если понимаете, что вам недостаточно знаний в какой-то конкретной области:

• Придумывайте задачки для себя: например, зажигайте светодиод при помощи транзистора и микроконтроллера.
• Тренируйтесь чаще: настраивайте умный дом, пробуйте починить электрический чайник, сделайте электронное устройство своими руками.
• Постарайтесь найти стажировку еще в бакалавриате, чтобы как можно раньше начать работать с реальными кейсами.
• На работе просите поручать вам задачи, в которых у вас мало опыта, и набирайтесь знаний.

2. Найти ментора или бадди, который давно занимается схемотехникой. Задавайте ему вопросы и просите объяснить, почему работает то или иное решение. Найти такого человека можно на стажировке среди коллег или в университете среди преподавателей.

Многому научиться можно даже у человека, с которым вы не знакомы лично, но он вас вдохновляет, — это может быть ученый или инженер, который ведет свой блог. Анализируйте, как они строили карьеру, как размышляли раньше и что говорят сейчас. Таких людей можно найти по ключевым словам — например, вбить в поисковике electronics engineer или electrical engineer.

3. Найти сообщества по интересам. Например, канал в «Телеграме» Altium&Electronics, Maxwell’s Demons или чат курса по схемотехнике. Не бойтесь казаться глупым, задавая простые вопросы, и общайтесь с другими специалистами.