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但數(shù)學(xué)不同，它可以計(jì)算這些所有因素的影響，真正做到秀才不出門，便知天下事。曾經(jīng)接觸一位深圳的客戶，光耦的數(shù)據(jù)傳輸偶有丟數(shù)據(jù)的現(xiàn)象。從信號(hào)完整性上分析、從EMC上考慮，始終未解決。后來拿到電路原理圖，做了一個(gè)簡(jiǎn)單計(jì)算，確認(rèn)源端的限流電阻阻值偏大，如果真要大到信號(hào)完全失真的情況，這問題倒可能好被查出來了。問題是此電阻的最大負(fù)誤差臨近時(shí)，才會(huì)使接收端的信號(hào)幅值在高電平VHmin高一丁點(diǎn)，所以就出現(xiàn)了偶爾失真的情況。后建議伊去測(cè)一下光耦輸出端的波形質(zhì)量，然后把波形發(fā)給我看加以確認(rèn)。果不其然。

另一次，某海上試驗(yàn)項(xiàng)目，幾條船和岸上的通訊項(xiàng)目，通過微波+船載穩(wěn)定跟蹤平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)船上天線與岸上制高點(diǎn)天線之間的通信聯(lián)絡(luò)，但對(duì)船駛出的海域距離有較大的一個(gè)要求，投標(biāo)進(jìn)行時(shí)，幾家單位紛紛拿出自己做過的各種設(shè)備系統(tǒng)戰(zhàn)績(jī)，紛紛拋出預(yù)算，一副志在必得的態(tài)勢(shì)。我方拿出的方案只有一本工程計(jì)算書，從數(shù)學(xué)推理上證明：在這樣一個(gè)海域距離要求下，考慮地面實(shí)測(cè)制高點(diǎn)的海拔高度，考慮海域球面的彎曲，考慮水面對(duì)電磁波反射的多路徑效應(yīng)，考慮船的搖擺最糟糕的情況，綜合推理出此項(xiàng)目不成立，做出來的東西不可能達(dá)到預(yù)期的技術(shù)要求。評(píng)標(biāo)氣氛尷尬至極，啞火了。后來，無限期推遲此項(xiàng)目修改需求，我單位兵不血刃的拿下此項(xiàng)目，因?yàn)槭俏覀儙退贫朔桨割A(yù)期目標(biāo)。

再一次，是一個(gè)流體驅(qū)動(dòng)的測(cè)試設(shè)備，立項(xiàng)方技術(shù)人員做了半年多的策劃和選型，想做該領(lǐng)域的全世界第一臺(tái)樣機(jī)。但一直關(guān)鍵件選型沒找到合適的。被朋友拉去參與此項(xiàng)目討論，用數(shù)學(xué)公式粗略推導(dǎo)后，通過偏微分計(jì)算對(duì)傳感器和驅(qū)動(dòng)裝置進(jìn)行精度誤差分配，分配后發(fā)現(xiàn)，傳感器的量程和精度要求是矛盾的，電機(jī)的扭矩和轉(zhuǎn)速是矛盾的，也就是說按照該方案，原理上可行，關(guān)鍵測(cè)控和執(zhí)行器件，工業(yè)制造商實(shí)現(xiàn)不了。后來改成了雙系統(tǒng)分段并聯(lián)的原理方式，此項(xiàng)目險(xiǎn)已有十余套進(jìn)入正常服役。

以上有關(guān)工程與數(shù)學(xué)的案例可以總結(jié)成一句話“理論上通過的，實(shí)踐上未必通的過；理論上通不過的，實(shí)踐上一定通不過。”這里的理論就是“工程計(jì)算方法”。后來逐漸的對(duì)此發(fā)生了興趣，凡事開始了算一算的工作習(xí)慣，逐漸發(fā)現(xiàn)，普通的加減乘除、簡(jiǎn)單的微積分、三角函數(shù)運(yùn)算、解析幾何、復(fù)變函數(shù)、拉氏變換、傅立葉變換、Z變換、偏微分、概率論與數(shù)理統(tǒng)計(jì)，都已經(jīng)被我用在了電路系統(tǒng)的技術(shù)工作中。雖然用到的知識(shí)點(diǎn)種類不少，但涉及到的技術(shù)難度并不高。目前還未被用到是的雙重曲面積分計(jì)算和立體幾何，想來在建筑等行業(yè)應(yīng)該用的上吧。

我曾經(jīng)總結(jié)過一句話：“如果一個(gè)工程師能把數(shù)學(xué)與電子結(jié)合好了，他就會(huì)成為一位頂級(jí)的工程師；如果一個(gè)女人把經(jīng)濟(jì)學(xué)與生活結(jié)合好了，她就會(huì)成為一位頂級(jí)的家庭主婦”。后者是否正確未被驗(yàn)證過，因?yàn)槲疑磉叺呐丝偸锹市缘纳睿静谎芯咳魏蔚慕?jīng)濟(jì)學(xué)規(guī)律。但前者確實(shí)是被驗(yàn)證了。工程計(jì)算仍然是不可多得的好方法，它可以讓我們秀才不出門，便知天下事，帷幄之中，便可預(yù)測(cè)設(shè)計(jì)之結(jié)果。并能幫助我們找到問題的關(guān)鍵點(diǎn)、量化的風(fēng)險(xiǎn)和余量。最近在給幾家客戶單位的技術(shù)輔導(dǎo)審核中，已經(jīng)充分驗(yàn)證了這是工程設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)方法論。

不計(jì)算，即使好也不知有多好，即使壞，也不知有多大風(fēng)險(xiǎn)?？上У氖呛芏喙こ處?，甚至包括比較老的工程師，都在強(qiáng)調(diào)所謂的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，過去合適的參數(shù)選型和典型電路，換在當(dāng)下，即使能用，或許已在超標(biāo)崩潰的邊緣。不計(jì)算，則如盲人騎瞎馬，夜半臨深池。

常見的需要計(jì)算的地方有：

1、工程計(jì)算基礎(chǔ)

1.1 過渡過程及超調(diào)對(duì)輸入端器件的影響

1.2 降額通用要求

1.3 Datasheet的應(yīng)用

1.4 系統(tǒng)失效率與可靠性串并聯(lián)模型

1.5 電子系統(tǒng)可靠性量化評(píng)估方法

1.6 系統(tǒng)精度分配方法

1.7  阻抗連續(xù)

1.8  機(jī)械電子嵌入式軟件的失效率規(guī)律與特性

1.9  應(yīng)力條件的（應(yīng)力變化率、組合應(yīng)力、器件環(huán)境條件）

1.10 可靠性設(shè)計(jì)三階段（系統(tǒng)設(shè)計(jì)、功能設(shè)計(jì)、容差設(shè)計(jì)）

1.11 建立一致性

2、工程計(jì)算與器件選型

2.1 電阻選型計(jì)算：電阻的固有特性、上拉電阻、下拉電阻、限流電阻、分壓電阻、阻抗匹配電阻的選型計(jì)算

2.2 電容選型計(jì)算：電容的固有特性與寄生參數(shù)、退耦電容、儲(chǔ)能電容、安規(guī)電容、隔直電容、濾波電容的選型計(jì)算

2.3 電感選型計(jì)算

2.4 晶振及振蕩電路選型計(jì)算

2.5 散熱器件：整機(jī)散熱計(jì)算、散熱片、風(fēng)扇、半導(dǎo)體致冷片散熱選型計(jì)算

2.6 光電器件選型計(jì)算：光耦、發(fā)光二極管、數(shù)碼管選型計(jì)算

2.7 導(dǎo)線與接插件選型計(jì)算

2.8 保護(hù)器件選型計(jì)算：保險(xiǎn)絲、TVS管、壓敏電阻、高壓放電管選型計(jì)算

2.9 濾波器件選型計(jì)算：濾波器件特性、濾波電路設(shè)計(jì)計(jì)算、濾波器、濾波電容、磁珠磁環(huán)、電感選型計(jì)算

2.10 PCB板選型：PCB板特性及PCB設(shè)計(jì)計(jì)算

2.11 數(shù)字IC器件選型計(jì)算：數(shù)字IC特性（結(jié)溫、響應(yīng)時(shí)間、帶載能力、溫漂、閾值、時(shí)序要求）、MCU、存儲(chǔ)類器件、邏輯器件的選型計(jì)算

2.12 模擬IC器件選型計(jì)算：AD、運(yùn)放、放大器件的選型計(jì)算

2.13 電源模塊選型計(jì)算：電壓轉(zhuǎn)換器件、電源模塊、變壓器選型計(jì)算及設(shè)計(jì)應(yīng)用方法

2.14 開關(guān)類器件：開關(guān)類器件的特性、開關(guān)管、繼電器選型計(jì)算

2.15 二極管三極管：二極管和三極管特性、三極管、二極管選型計(jì)算

2.16 電控機(jī)械器件：電機(jī)特性、電機(jī)選型計(jì)算

2.17 軟件類：存儲(chǔ)空間、中斷or查詢選擇、界面設(shè)計(jì)、時(shí)序、運(yùn)算執(zhí)行時(shí)間的計(jì)算

2.18 可維修性評(píng)估：量化評(píng)估指標(biāo)和試驗(yàn)方法

2.19 其它：按鍵、揚(yáng)聲器的選型方法和計(jì)算

實(shí)在想呼吁一件事情，給大學(xué)教基礎(chǔ)數(shù)學(xué)課的老師們，第一堂課上，不要講概念，而是把這門學(xué)科中的知識(shí)對(duì)實(shí)踐中的哪點(diǎn)需要和作用講出來，這樣，聽課的人開始就會(huì)知道我們學(xué)的原因是因?yàn)槭裁础Ｓ芯湓?ldquo;興趣和需要是最好的老師”，對(duì)枯燥的數(shù)學(xué)有興趣的不多，剩下的就只有需要了。當(dāng)年我也很煩數(shù)學(xué)，但如今，數(shù)學(xué)之美已深入到工作生活的每個(gè)角落，當(dāng)enjoy這些的時(shí)候，計(jì)算將不再是精神的負(fù)擔(dān)，它對(duì)我們工作效果的影響將會(huì)變得美輪美奐、無與倫比。