I colloqui di ingegneria elettrica mescolano fondamenti (circuiti, segnali, potenza), capacità di giudizio progettuale (perché questo componente, cosa potrebbe guastarsi) e sicurezza. Per i ruoli entry-level, aspettati domande da manuale e qualche calcolo alla lavagna. Per i ruoli con esperienza, aspettati una revisione di progetto di qualcosa che hai costruito e domande su debugging, testing e normative.
Di seguito trovi 24 domande con risposte. I settori specifici (potenza, embedded, RF, controlli) approfondiranno i propri argomenti, quindi leggi la descrizione del ruolo e concentrati su quelli.
Fondamenti dei circuiti
1. Enuncia la legge di Ohm e le leggi di Kirchhoff.
Legge di Ohm: V = I x R. Legge di Kirchhoff delle correnti: le correnti che entrano in un nodo hanno somma zero. Legge di Kirchhoff delle tensioni: le tensioni lungo qualsiasi maglia chiusa hanno somma zero. La maggior parte dell'analisi dei circuiti deriva da queste.
2. Qual è la resistenza equivalente di due resistori in serie e in parallelo?
In serie: R1 + R2. In parallelo: (R1 x R2) / (R1 + R2). Esempio: 100 ohm e 100 ohm in parallelo danno 50 ohm.
3. Cos'è un partitore di tensione e qual è l'insidia?
Due resistori in serie su una sorgente danno un'uscita di Vout = Vin x R2 / (R1 + R2). L'insidia è il carico: un carico collegato all'uscita modifica il rapporto del partitore, quindi la resistenza di carico dovrebbe essere molto maggiore di R2, oppure bisogna bufferizzare l'uscita.
4. Qual è la differenza tra AC e DC, e cosa sono i valori RMS?
La DC ha direzione costante. La AC alterna. Il valore RMS di un'onda sinusoidale è il picco diviso per la radice quadrata di due, e corrisponde al valore DC che erogherebbe la stessa potenza su un resistore. Una rete di 230 V RMS ha un picco di circa 325 V.
5. Cosa succede a un condensatore e a un induttore in un circuito DC e in uno AC?
In DC a regime, un condensatore si comporta come un circuito aperto e un induttore come un cortocircuito. In AC, l'impedenza del condensatore è 1 / (2 pi f C), che diminuisce con la frequenza, e l'impedenza dell'induttore è 2 pi f L, che aumenta con la frequenza.
6. Cos'è una costante di tempo?
Per un circuito RC è R x C: il tempo perché la tensione del condensatore raggiunga circa il 63 percento del suo valore finale durante la carica. Dopo circa cinque costanti di tempo, è vicina al valore finale. Per un circuito RL è L / R.
7. Cos'è un filtro passa-basso e qual è la sua frequenza di taglio?
Lascia passare le basse frequenze e attenua quelle alte. Un filtro RC del primo ordine ha una frequenza di taglio (il punto a -3 dB) a f = 1 / (2 pi R C). Per R = 1,6 kilohm e C = 100 nF, sono circa 1 kHz.
Analogica e semiconduttori
8. Come funziona un op-amp e quali sono le regole d'oro per un op-amp ideale in retroazione negativa?
Un op-amp amplifica la differenza tra i suoi ingressi con guadagno molto elevato. Con la retroazione negativa, i due ingressi si trovano a una tensione quasi uguale e nessuna corrente fluisce negli ingressi. Per un amplificatore invertente, il guadagno è -Rf / Rin. Per un amplificatore non invertente, il guadagno è 1 + Rf / Rg.
9. Qual è la differenza tra un BJT e un MOSFET?
Un BJT è controllato in corrente: una corrente di base controlla una corrente di collettore maggiore. Un MOSFET è controllato in tensione: la tensione di gate controlla il canale e il gate assorbe una corrente DC quasi nulla. I MOSFET dominano nella commutazione e nei circuiti digitali, mentre i BJT sono ancora usati in alcune applicazioni analogiche e ad alto guadagno.
10. Cosa fa un diodo e a cosa serve un diodo Zener?
Un diodo conduce in una sola direzione, con una caduta diretta di circa 0,6-0,7 V per il silicio. Un diodo Zener è progettato per condurre in inversa a una tensione prestabilita, quindi si usa per semplici riferimenti di tensione e clamping.
11. Perché si usano le resistenze di pull-up?
Per definire un livello logico quando nulla pilota una linea, ad esempio su un'uscita open-drain o su un ingresso con pulsante, così che l'ingresso non resti flottante. Un valore tipico è nell'intervallo 4,7-10 kilohm, a seconda della velocità e del consumo.
12. Qual è lo scopo di un condensatore di disaccoppiamento?
Si posiziona vicino al pin di alimentazione di un IC e fornisce brevi picchi di corrente, mantenendo stabile la tensione di alimentazione e riducendo il rumore. Una scelta tipica è 100 nF ceramico vicino a ogni pin, più condensatori di bulk più grandi nelle vicinanze.
Potenza
13. Qual è la differenza tra potenza attiva, reattiva e apparente? Cos'è il fattore di potenza?
La potenza attiva (watt) compie lavoro utile. La potenza reattiva (var) oscilla avanti e indietro con induttori e condensatori. La potenza apparente (volt-ampere) è la somma vettoriale. Il fattore di potenza è la potenza attiva divisa per la potenza apparente. Un fattore di potenza basso significa più corrente per la stessa potenza attiva, il che aumenta le perdite e richiede apparecchiature più grandi.
14. Perché si usa la corrente trifase?
Fornisce potenza costante con una coppia più uniforme nei motori, utilizza meno materiale conduttore rispetto alla monofase a parità di potenza ed è più efficiente per grandi carichi. In un sistema trifase bilanciato, la tensione di linea è pari alla radice quadrata di tre volte la tensione di fase.
15. Come funziona un trasformatore e quali sono le sue perdite?
Due avvolgimenti su un nucleo condividono un campo magnetico, quindi una tensione alternata su uno produce una tensione sull'altro in proporzione al rapporto di spire. Le perdite includono quelle nel rame degli avvolgimenti e quelle nel nucleo per isteresi e correnti parassite. Non funziona in corrente continua.
16. Qual è la differenza tra un regolatore lineare e un regolatore switching?
Un regolatore lineare dissipa la tensione in eccesso sotto forma di calore, quindi l'efficienza è bassa quando la differenza è grande, ma è semplice e silenzioso. Un regolatore switching accende e spegne rapidamente l'ingresso con un induttore e un condensatore, quindi è più efficiente ma più rumoroso e complesso.
17. Come dimensioneresti un fusibile o un conduttore?
Considera la corrente normale e massima, la temperatura ambiente e il codice o la norma di riferimento. Un fusibile deve proteggere il cavo, non solo il carico, quindi la sua taratura deve essere inferiore alla corrente sicura del cavo. Segui le normative elettriche locali.
Digitale, embedded e segnali
18. Cosa sono i tempi di setup e hold?
Il tempo di setup è quanto a lungo i dati devono essere stabili prima del fronte di clock. Il tempo di hold è quanto a lungo devono rimanere stabili dopo. Violarli può causare metastabilità, in cui l'uscita è imprevedibile.
19. Cos'è il teorema di Nyquist?
Per ricostruire un segnale senza aliasing, la frequenza di campionamento deve essere più del doppio della frequenza massima del segnale. In pratica, aggiungi un filtro anti-aliasing prima dell'ADC.
20. Quali sono le interfacce seriali più comuni e in cosa differiscono?
| Interfaccia | Fili | Note |
|---|---|---|
| UART | TX, RX | Asincrona, punto a punto, richiede baud rate corrispondente |
| SPI | Clock, MOSI, MISO, chip select | Veloce, full duplex, un chip select per dispositivo |
| I2C | SDA, SCL | Due fili, molti dispositivi tramite indirizzo, richiede pull-up, più lenta |
Progettazione, debug e sicurezza
21. Un circuito funziona in laboratorio ma fallisce sul campo. Cosa controlli?
Intervallo di temperatura, variazioni dell'alimentazione, rumore ed EMI, messa a terra, affidabilità dei connettori, tolleranza dei componenti ed eventi ESD. Riprodurrei il guasto, misurerei con un oscilloscopio e cambierei una cosa alla volta.
22. Come fai il debug di una scheda che non si accende?
Controlla l'alimentazione e la connessione in ingresso, cerca un cortocircuito con un multimetro, verifica il calore con una termocamera o al tatto con la potenza limitata, controlla le uscite del regolatore e la linea di reset e ispeziona le saldature. Usa un alimentatore da banco a corrente limitata in modo che un cortocircuito non causi danni.
23. Quali procedure di sicurezza segui?
Lockout/tagout prima di lavorare sulle apparecchiature, verifica dell'assenza di tensione con un multimetro, indossare i DPI adeguati, usare utensili isolati, rispettare i confini di arc flash e le procedure aziendali e non lavorare mai sotto tensione se non è consentito e pianificato. La sicurezza viene prima delle scadenze.
24. Parlami di un progetto di cui vai fiero.
"Ho progettato una scheda di monitoraggio della batteria per uno strumento portatile. Il requisito era un anno di standby con una batteria a bottone. Ho scelto un regolatore a bassa dispersione e modalità di sleep, ho misurato 8 microampere in standby e ho testato su tutto l'intervallo di temperatura. Il primo prototipo aveva un percorso di dispersione da un pull-up, che ho individuato con una sonda di corrente e corretto nella revisione successiva."
Scegli un tuo progetto con il requisito, le tue scelte, un problema e il risultato.
Calcoli da lavagna su cui esercitarsi
| Attività | Verifica |
|---|---|
| Resistenze in parallelo e in serie | Resistenze da 1 e 2 kilohm |
| Frequenza di taglio di un RC passa-basso | f = 1 / (2 pi R C) |
| Guadagno di un amplificatore operazionale | Invertente rispetto a non invertente |
| Potenza in un resistore | P = I al quadrato x R = V al quadrato / R |
| Resistore per LED | R = (Valimentazione - Vf) / I |
Come prepararsi
Ripassa i concetti fondamentali con carta e penna e assicurati di saper spiegare ogni risposta con parole semplici. Prepara una presentazione di un progetto, compresi gli errori commessi. Studia gli standard applicabili al ruolo, come IEC, IEEE o NEC. Per le domande comportamentali, consulta le nostre domande sulla risoluzione di problemi, le domande situazionali e la guida per technical program manager per i progetti trasversali tra team.
Esercitati a spiegare ad alta voce e rileggi la trascrizione per individuare i passaggi che hai saltato. Rispetta le regole del datore di lavoro sugli strumenti di AI in qualsiasi colloquio dal vivo.
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