到達目標
(科目コード:31221, 英語名:Electoronic Circuits IA)
この科目は長岡高専の教育目標の(C)(D)と主体的に関わる.
この科目の到達目標と,成績評価上の重み付け,各到達目標と長岡高専の学習・教育到達目標との関連を,到達目標,評価の重み,関連する目標の順で次に示す.
①半導体の種類とキャリアの構成について理解する.(c1),(d1),30%
②ダイオード,トランジスタ,電界効果トランジスタの構造と動作原理を理解する.(c1),(d1),40%
③簡単な増幅回路のしくみを理解する.(c1),(d1),30%
ルーブリック
| 理想的な到達レベルの目安 | 標準的な到達レベルの目安 | 最低限の到達レベルの目安 | 未到達レベルの目安 |
①半導体の種類とキャリアの構成について理解する. | 半導体の種類とキャリアの構成の詳細について正しく説明できる. | 半導体の種類とキャリアの構成について正しく説明できる. | 半導体の種類とキャリアの構成のどちらかについて概ね正しく説明できる. | 左記に達していない |
②ダイオード,トランジスタ,電界効果トランジスタの構造と動作原理
を理解する. | ダイオード,トランジスタ,電界効果トランジスタの構造と動作原理の詳細に関する課題に正しく解答できる. | ダイオード,トランジスタ,電界効果トランジスタの構造と動作原理を正しく説明できる. | ダイオード,トランジスタ,電界効果トランジスタの構造と動作原理を概ね正しく説明できる. | 左記に達していない |
③簡単な増幅回路のしくみを理解する. | 簡単な増幅回路のしくみの詳細に関する課題に正しく解答できる. | 簡単な増幅回路のしくみを正しく説明できる. | 簡単な増幅回路のしくみを概ね正しく説明できる. | 左記に達していない |
学科の到達目標項目との関係
教育方法等
概要:
近年の半導体技術の発展は目覚しい.本科目ではダイオード,トランジスタ,電界効果トランジスタといった電子回路素子の構造と動作原理,および増幅回路の基本動作や等価回路について学ぶ.
○ 関連する科目:電子回路IB(後期履修)
授業の進め方・方法:
ダイオード,トランジスタに関する基本的知識は演習問題(毎回実施)で適時確認し,総合力は課題を課しその評価で確認する.
また,同時開講される電子制御工学実験III「半導体素子の静特性」において,本授業で習得した知識を実際に確認していきます.
注意点:
本科目は本来,面接授業として実施を予定しておいたものであるが,新型コロナウィルス感染症の拡大による緊急事態において,必要に応じ遠隔授業として実施するものである。
Formsで毎回提出されたファイルの内容は出席および評価に使用します。
演習の解答は採点しませんが,次回の授業で模範解答を示す予定ですので私や友達に聞きながら自分で解いてみてください。
(だたし、白紙(またはそれに近い状態)の場合は減点します)
締め切りはこの授業の週の金曜日17:00までです。
必ず全員すべて(15回を予定していますが,変更する場合は事前に連絡します)のファイルを送信してください。
※特別に提出できない事情がある学生は、締め切り前にご連絡ください。相談に乗ります。
締め切りを過ぎての提出は,一旦は受け付けますが大幅に減点する場合があるので十分に気を付けてください。
授業計画
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週 |
授業内容 |
週ごとの到達目標 |
前期 |
1stQ |
1週 |
ガイダンスと概論(本講義の進め方,電子回路とは) |
学習の進め方,および「電子回路」の知識が必要とされる理由を説明できる.
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2週 |
半導体(材料,p型半導体,n型半導体) |
半導体材料,真性半導体と不純物半導体について説明できる.
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3週 |
ダイオード1(構造と働き,特性) |
電荷と電流,電圧を説明できる. ダイオードの特徴を説明できる.
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4週 |
ダイオード2(簡単なダイオード回路) |
ダイオードの特徴を説明できる. キルヒホッフの法則を説明し,直流回路の計算に用いることができる. オームの法則を説明し,電流・電圧・抵抗の計算ができる.
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5週 |
トランジスタ1(構造と働き,特性) |
バイポーラトランジスタの特徴と等価回路を説明できる.
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6週 |
トランジスタ2(簡単なトランジスタ回路) |
バイポーラトランジスタの特徴と等価回路を説明できる. キルヒホッフの法則を説明し,直流回路の計算に用いるこ とができる.
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7週 |
課題 |
上記項目に関する課題に正しく解答する.
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8週 |
課題解説 電界効果トランジスタの基礎 |
上記項目を正しく理解する. FETの分類を正しく説明できる.
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2ndQ |
9週 |
電界効果トランジスタ1(構造と働き,特性) |
FETの特徴と等価回路を説明できる.
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10週 |
電界効果トランジスタ2(絶縁ゲート形) |
FETの特徴と等価回路を説明できる.
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11週 |
電界効果トランジスタ3(簡単なFET 回路) |
FETの特徴と等価回路を説明できる. 合成抵抗や分圧・分流の考え方を説明し,直流回路の計算に用いることができる.
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12週 |
簡単な増幅回路(増幅のしくみと回路構成) |
キルヒホッフの法則を説明し,直流回路の計算に用いることができる. 合成抵抗や分圧・分流の考え方を説明し,直流回路の計算に用いることができる.
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13週 |
増幅回路の動作1(バイアスの求め方) |
トランジスタ増幅器のバイアス方法を説明できる.
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14週 |
増幅回路の動作2(増幅度の求め方) |
利得,周波数帯域,インピーダンス整合等の増幅回路の基礎事項を説明できる.
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15週 |
課題 |
上記全項目に関する課題に正しく解答する.
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16週 |
(課題の正答を公開予定) |
演習や課題の提出は無しの予定
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モデルコアカリキュラムの学習内容と到達目標
分類 | 分野 | 学習内容 | 学習内容の到達目標 | 到達レベル | 授業週 |
専門的能力 | 分野別の専門工学 | 電気・電子系分野 | 電気回路 | 電荷と電流、電圧を説明できる。 | 4 | 前3,前4,前16 |
オームの法則を説明し、電流・電圧・抵抗の計算ができる。 | 4 | 前4,前16 |
キルヒホッフの法則を用いて、直流回路の計算ができる。 | 4 | 前1,前4,前5,前11,前14,前16 |
合成抵抗や分圧・分流の考え方を用いて、直流回路の計算ができる。 | 4 | 前6,前12,前16 |
電子回路 | ダイオードの特徴を説明できる。 | 4 | 前4,前16 |
バイポーラトランジスタの特徴と等価回路を説明できる。 | 3 | 前5,前16 |
FETの特徴と等価回路を説明できる。 | 3 | 前9,前15,前16 |
利得、周波数帯域、入力・出力インピーダンス等の増幅回路の基礎事項を説明できる。 | 4 | 前13,前16 |
トランジスタ増幅器のバイアス供給方法を説明できる。 | 4 | 前11,前16 |
電子工学 | 真性半導体と不純物半導体を説明できる。 | 4 | 前16 |
評価割合
| 演習の提出状況 | 課題点および提出状況 | 合計 |
総合評価割合 | 50 | 50 | 100 |
基礎的能力 | 25 | 25 | 50 |
専門的能力 | 25 | 25 | 50 |