到達目標
(1) 電子回路を学ぶために必要な電気回路の基礎理論を理解し,説明することができる.(定期試験と課題・小テスト)
(2) ダイオードやトランジスタ,MOSFETの構造と基本動作を理解し,説明することができる.(定期試験と課題・小テスト)
(3) TTL-ICやCMOS-ICの構成や過渡特性について理解し,説明することができる.(定期試験と課題・小テスト)
(4) 課題等を通して自主的・継続な学習ができる.(課題)
ルーブリック
| 理想的な到達レベルの目安(優) | 標準的な到達レベルの目安(良) | 未到達レベルの目安(不可) |
電子回路を学ぶために必要な電気回路の基礎理論を理解し,説明することができる. | 電子回路を学ぶために必要な電気回路の基礎理論を詳しく理解し,説明することができる. | 電子回路を学ぶために必要な電気回路の基礎理論を理解し,説明することができる. | 電子回路を学ぶために必要な電気回路の基礎理論を理解し,説明することができない. |
ダイオードやトランジスタ,MOSFETの構造と基本動作を理解し,説明することができる. | ダイオードやトランジスタ,MOSFETの構造と基本動作を詳しく理解し,説明することができる. | ダイオードやトランジスタ,MOSFETの構造と基本動作を理解し,説明することができる. | ダイオードやトランジスタ,MOSFETの構造と基本動作を理解し,説明することができない. |
TTL-ICやCMOS-ICの構成や過渡特性について理解し,説明することができる. | TTL-ICやCMOS-ICの構成や過渡特性について詳しく理解し,説明することができる. | TTL-ICやCMOS-ICの構成や過渡特性について理解し,説明することができる. | TTL-ICやCMOS-ICの構成や過渡特性について理解し,説明することができない. |
課題等を通して自主的・継続な学習ができる. | 課題等を通して電子回路について活発に自主的・継続な学習ができる. | 課題等を通して電子回路について自主的・継続な学習ができる. | 課題等を通して電子回路について自主的・継続な学習ができない. |
学科の到達目標項目との関係
教育方法等
概要:
最初に,電子回路を学ぶために必要な電気関係の基礎知識を学習し,理解する。次に,半導体の特徴や性質を学び,その応用素子であるダイオードやトランジスタ,MOSFETの構造や電気的な働きを学び,理解する.その後,それらの素子を使った増幅回路などの基礎電子回路を理解する.さらに,それらの素子のスイチィング特性を学び,理解する.最後に,TTL-ICやCOM-ICについてその基本やそれを使った簡単な論理回路を学び,理解する.
(科目情報)
授業時間 46.5時間
授業の進め方・方法:
低学年で学んだ,数学や化学,物理の知識が定着していることを前提に学習を開始する.また,同時開講されている電気回路との関連に注目しながら学習を行うように努める必要がある.さらに,ごく簡単な微分方程式の解法に関する知識も必要である.これらの知識を使ってアナログ電子回路やディジタル電子回路の基礎を理解する.
(総合評価について)
総合評価 = 定期試験 × 0.8 + 課題等 × 0.2
なお,前期中間試験の代替として,小テストを実施する
(再試験について)
再試験は原則実施しない.
注意点:
(履修上の注意)
現在,すべての情報に関連する機器は,電子回路でできている.この電子機器を構成している電子回路についての基礎知識を講義する.予習復習だけでなく,テレビ等の科学技術番組などにも興味を持ち日頃から接しておくことが大切である.なお,講義の途中でわからなくなったらすぐに質問すること.
(自学上の注意)
必ず予習復習を行うこと.練習問題はその日のうちに自分で解くこと.
授業計画
|
|
週 |
授業内容 |
週ごとの到達目標 |
前期 |
1stQ |
1週 |
電子回路の基礎 ・アナログ回路とディジタル回路 ・受動素子と能動素子 |
〇アナログとディジタルの違いを説明できる 〇受動素子と能動素子を説明できる
|
2週 |
・直流と交流 ・電圧源と電流源 |
〇直流,交流の違いを説明できる 〇電圧源と電流源を説明できる
|
3週 |
半導体デバイスの動作原理 ・半導体(真性半導体と不純物半導体) ・ダイオードの構造と基本動作 ・ショットキーバリアダイオード |
〇半導体について説明できる 〇ダイオードやトランジスタの基礎を説明できる 〇ショットキーバリアダイオードについて説明できる
|
4週 |
・トランジスタの構造と基本動作 |
〇トランジスタの構造を説明できる 〇トランジスタの動作を説明できる 〇トランジスタの特徴と特性を説明できる
|
5週 |
増幅回路の形式と動作原理 ・エミッタ接地増幅回路 |
〇エミッタ接地回路の増幅を説明できる
|
6週 |
・ベース接地増幅回路 ・コレクタ接地増幅回路 |
〇ベース接地回路の増幅を説明できる 〇コレクタ接地回路の増幅を説明できる
|
7週 |
・エミッタ接地増幅回路と図式解法 ・二端子対回路 |
〇負荷直線を用いて増幅回路を解析できる 〇二端子対回路を説明することができる
|
8週 |
・トランジスタ増幅回路の小信号等価回路 |
〇トランジスタのh定数を使った等価回路を説明できる.
|
2ndQ |
9週 |
前期前半総復習 |
〇自身の理解力を分析し,わからなかった部分を理解する.
|
10週 |
MOSFETの構造と基本動作 |
〇MOSFETの構造を説明できる 〇MOSFETの動作を説明できる
|
11週 |
・ソース接地回路 |
〇二端子対回路について理解し,トランジスタのh定数を使った等価回路を理解する.
|
12週 |
・MOSFET増幅回路の小信号等価回路 |
〇MOSFETのh定数を使った等価回路を理解する.
|
13週 |
・前期後半総復習 |
〇自身の理解力を分析し,わからなかった部分を理解する.
|
14週 |
前期期末試験 |
|
15週 |
前期期末試験の解答と解説 |
自身の理解力を分析し,わからなかった部分を理解する.
|
16週 |
|
|
後期 |
3rdQ |
1週 |
8.ダイオード/トランジスタのスイッチング |
〇ダイオード/トランジスタのスイッチングを理解する.
|
2週 |
・MOSFETのスイッチング動作 ・インバータの設計 |
〇MOSFETのスイッチングを理解する. 〇インバータの動作を理解する
|
3週 |
・DTL-ICを使った論理回路 |
〇論理ICの基礎であるDTL-ICの基本構造と動作を理解する.
|
4週 |
・TTL-ICを使った論理回路1 |
〇論理ICの発展を支えたTTL-ICの基本構造と動作を理解する.
|
5週 |
・TTL-ICを使った論理回路2 |
〇TTL-ICを用いた論理回路について動作を理解する.
|
6週 |
・CMOS素子を使った論理回路1 |
〇CMOS-ICの基本形についてその内部構造や動作を理解する.
|
7週 |
・CMOS素子を使った論理回路2 |
〇CMOS-ICを使った論理回路について動作を理解する.
|
8週 |
・CMOS素子を使った論理回路3 |
〇CMOS-ICを使った論理回路について動作を理解する.
|
4thQ |
9週 |
後期中間試験 |
|
10週 |
後期中間試験の解答と解説 9.組み合わせ回路 |
自身の理解力を分析し,わからなかった部分を理解する. 〇組み合わせ回路の基本を理解する
|
11週 |
・半加算器と全加算器 |
〇半加算器,全加算器について理解する.
|
12週 |
10.順序回路 ・ラッチ |
〇ラッチについて基本と動作を理解する.
|
13週 |
・フリップフロップ |
〇フリップフロップを用いた順序回路について理解する.
|
14週 |
・順序回路の応用 |
〇カウンタなどの順序回路を理解する
|
15週 |
後期期末試験 |
|
16週 |
後期期末試験の解答と解説 |
自身の理解力を分析し,わからなかった部分を理解する.
|
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 | 情報系分野 | その他の学習内容 | トランジスタなど、ディジタルシステムで利用される半導体素子の基本的な特徴について説明できる。 | 4 | 前3,前4,前5,前6,前7,前8,前10,前11,前12,後1,後2,後3,後4,後5,後6,後7,後8,後10,後11,後12,後13,後14 |
ディジタル信号とアナログ信号の特性について説明できる。 | 3 | 前1,前2 |
評価割合
| 試験 | 発表 | 相互評価 | 態度 | ポートフォリオ | その他 | 合計 |
総合評価割合 | 80 | 0 | 0 | 0 | 0 | 20 | 100 |
基礎的能力 | 30 | 0 | 0 | 0 | 0 | 10 | 40 |
専門的能力 | 50 | 0 | 0 | 0 | 0 | 10 | 60 |
分野横断的能力 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |