電子工程

PCB，承載了SMD元件及晶片

電子工程（英語：Electronic Engineering），又包括電子資訊工程，是利用電子活動和效應的科學知識來設計、開發以及測試裝置、系統或裝備的一門工程學科。電子工程表示一個廣泛的工程領域，覆蓋了很多子領域，包括儀器工程、通訊、半導體電路設計等等。

電子工程的應用形式涵蓋了電動裝置以及運用了控制技術、測量技術、調整技術、電腦技術，直至資訊科技的各種電動開關。

術語

雖然縮寫同為EE，但是電子工程（Electronics Engineering）和電力工程、電機工程（Electrical Engineering）等研究領域卻不盡相同。電子工程通常是與電腦硬體、電子、微電子、積體電路相關的學科，涉及的電壓通常較低，作為訊號用於搭載訊號；而後兩者更側重關注電力的產生、輸送等方面，常常涉及較高的電壓。

歷史

現代電子工程學科是在很大程度上是隨著電話、無線電、電視和兩次世界大戰中雷達、聲納、通訊系統的發展而出現的。在20世紀50年代末，電子工程這個名詞開始出現。

1893年，尼古拉·特斯拉首次向公眾展示無線電通訊。1904年，約翰·弗萊明，倫敦大學學院的一名電教授，發明了二極體。一年後，於1906年，羅伯特馮利本和李德福雷斯特將自主開發的放大器管稱為電晶體（在大陸則稱為三極管、三極體）。電子工程發展的重要發明有電視、三極體（電晶體）、電腦、微處理器等。

應用

在電子工程領域，工程師設計和測試電子電路，電路是由各種電子元件（如電阻，電容，電感，二極體和電晶體）組成並實現特定功能。在設計積體電路時，電子工程師，首先構建電路原理圖，指定電子元件並描述它們之間的相互聯絡。完成後，超大規模積體電路工程師將原理轉化為實際布局，這個過程中需要用各種導體和半導體材料製作電路。從原理圖到布局的轉換工作可以由軟體實現（見電子設計自動化 )，但很多時候需要人力微調來減少空間和降低功耗。一旦布局完成它可以傳送到生產製造廠。積體電路和其它電子元件可以組裝在印刷電路板形成更為複雜的電路。今天，在多數電子產品中都可以發現印刷電路板，包括電視，電腦和音訊播放器。

領域

電磁場理論

• 高斯定律、斯托克斯定理、不同媒介中的馬克士威方程組（含微分和積分形式）
• 波動方程式、坡印廷向量、平面波的傳播反射和折射、相和群速度
• 傳輸線的特性阻抗、阻抗變換、史密斯圓圖、阻抗匹配、脈衝激勵、波導、矩形波導、邊界條件、截止頻率，色散關係
• 天線：偶極子天線、天線陣列、輻射模式。

電子器件和電路

• 類比電路和數字電路
• 電子裝置：半導體、PN結、二極體、齊納二極體、隧道二極體、雙極性電晶體、場效應管、電容器、光電二極體
• 積體電路製造工藝：氧化、擴散、離子注入、光刻和CMOS工藝
• 各種放大器的構成以及對頻率的回應情況，運算放大器、濾波器、正弦波振盪器、函數訊號發生器和整流電路、整流電源供應系統
• 布林代數，邏輯閘電路（TTL，ECL，CMOS）；組合邏輯電路的解碼器及解碼器、時序電路的觸發器、計數器和移位暫存器
• 類比數字轉換器、數字類比轉換器、半導體記憶體、微處理器

訊號與系統

• 拉普拉斯變換、連續時間和離散時間傅立葉級數、連續時間與離散時間傅立葉變換、Z變換
• 採樣定理和線性時不變系統、隨機訊號和雜訊的性質

控制系統

• 控制系統的基本組成部分
• 開環和閉環（負回饋）系統和穩定系統的分析
• 訊號流圖及其在確定系統傳遞函數的使用
• 暫態穩定的LTI控制系統和頻響狀態分析
• 穩態干擾和雜訊敏感性的分析
• 線性時不變的工具和控制系統的分析和設計技術
• 控制系統補償。

通訊

• 類比通訊系統：幅度和角度調製和解調系統，對頻譜雜訊的分析
• 數字通訊系統：脈衝編碼調製（PCM）、數字調製方式、幅度和頻率相移鍵控、匹配濾波接收器，頻寬和檢錯糾錯機制、GSM、時分多址（TDMA）

子領域

電子工程有許多分支。本節覆蓋了很多電子工程的分支。有些工程師，專注在一個子領域，也有許多工程師工作在幾個領域。

• 訊號處理（Signal Processing）：分析和處理訊號。訊號可以是類比的（訊號連續變化），也可以是數字的（訊號是由一些離散的值表示）。舉例說，對於類比訊號，訊號處理涉及到語音裝置中語音訊號放大和濾波，或者通訊中訊號的調製和解調。對於數位訊號，訊號處理可能涉及到訊號的壓縮，檢錯和糾錯。
• 通訊工程（Communication Engineering）：處理資訊怎樣通過一個信道，如同軸電纜，光纖或自由空間。
• 電腦工程（Computer Engineering）：處理電腦和電腦系統的設計。這個可能設計到設計新的硬體，或者是用電腦控制工廠的生產。也有可能是在軟體級別的工作，這個跟軟體工程的領域就有些交叉。

專案工程

對於工作在最新的系統設計和開發的大多數工程師來說，技術工作只是他們工作的一部分。他們的很多時間用於跟客戶討論，準備預算和確定專案進度計劃。許多進階工程師管理一組技術人員和工程師，所以專案管理技能很重要。許多工程專案包括寫文件，所以書面寫作能力也很重要。

電子工程師的工作地點和他們的工作類型相關。有可能是工廠的實驗室，諮詢公司的辦公室或者是研究機構的實驗室。他們的工作需要和科學家，技術人員，程式設計師還有其他工程師打交道。

自己掌握的技術過時是很多工程師擔心的事。參加技術社團，看這個領域的期刊和保持持續學習的習慣很重要。特別是消費電子領域更是如此。

參見

• 電子學
• 無線電
• 數位訊號處理
• 類比訊號處理
• 通訊

外部連結

• IEEE （頁面存檔備份，存於網際網路檔案館）