電子回路Ⅱ

科目基礎情報

学校 苫小牧工業高等専門学校 開講年度 令和04年度 (2022年度)
授業科目 電子回路Ⅱ
科目番号 0021 科目区分 専門 / 必修
授業形態 授業 単位の種別と単位数 学修単位: 2
開設学科 創造工学科(電気電子系共通科目) 対象学年 4
開設期 後期 週時間数 2
教科書/教材 教科書:高木 茂孝,鈴木 憲次 著「電子回路概論」(実教出版、2015)/参考図書:和田ら 著「電子回路」(実教出版、2019)、A.AGARWAL and J.H.LANG, Foundations of Analog and Digital electronic Circuits, Morgan Kaufmann, 2005.
担当教員 工藤 彰洋

到達目標

1)負帰還回路を含む増幅回路の動作を理解し、説明できる。
2)オペアンプの動作原理と使用方法を理解し,説明できる。
3)実習を通じてオペアンプの特徴を理解し,種々の応用回路の動作を説明できる。
4)発振回路の動作原理を理解し,説明できる。
5)変調・復調回路の動作原理を理解し,説明できる。
6)電源回路の動作を理解し,説明できる。

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)
負帰還負帰還の原理を深く理解し、負帰還回路を含む増幅回路の動作を定量的に説明できる。負帰還回路を含む増幅回路の動作を説明できる。負帰還回路を含む増幅回路の動作を説明できない。
オペアンプオペアンプの動作原理と使用方法を深く理解し,素子の動作を定量的に説明できる。オペアンプの動作原理と使用方法を理解し,説明できる。オペアンプの動作原理と使用方法の理解が不十分のため,素子の動作を説明できない。
オペアンプ実習実習を通じてオペアンプの特徴を深く理解し,種々の応用回路の動作を定量的に説明できる。実習を通じてオペアンプの特徴を理解し,種々の応用回路の動作を説明できる。実習を通じたオペアンプの特徴を理解が不十分で,種々の応用回路の動作を説明できない。
発振回路発振回路の原理を深く理解し,回路の動作を定量的に説明できる。発振回路の原理を理解し,回路の動作を説明できる。発振回路の原理の理解が不十分のため,回路の動作を説明できない。
変調・復調回路変調・復調回路の原理を深く理解し,回路の動作を定量的に説明できる。変調・復調回路の原理を理解し,回路の動作を説明できる。変調・復調回路の原理の理解が不十分のため,回路の動作を説明できない。
電源回路電源回路の原理を深く理解し,回路の動作を定量的に説明できる。電源回路の原理を理解し,回路の動作を説明できる。電源回路の原理の理解が不十分のため,回路の動作を説明できない。

学科の到達目標項目との関係

Ⅰ 人間性
Ⅱ 実践性
Ⅲ 国際性
CP2 各系の工学的専門基盤知識,および実験・実習および演習・実技を通してその知識を社会実装に応用・実践できる力
CP4 他者を理解・尊重し,協働できるコミュニケーション能力と人間力

教育方法等

概要:
本講義は、前期の電子回路Iの続きで、前半で負帰還増幅回路、オペアンプとオペアンプの回路実習を行なった後、後半では、発振回路、変復調回路、電源回路を中心に学習する。
特に、オペアンプは講義と演習の組み合わせをひとつの単位とし、回路を設計・製作するための実践的な知識を身につけることを目指す。
授業の進め方・方法:
本講義では,電子回路Ⅰで学んだ知識を基礎とし,回路設計で重要となるオペアンプについて学習する。授業の最初は前期からの続きとして,発振回路,変調・復調回路,電源回路について学習する。講義は前半が座学中心,後半が実験演習を中心とする。
注意点:
この科目は学修単位のため、事前・事後学修として演習課題を実施するので、自学自習により積極的に取り組むこと。演習課題は目標が達成されていることを確認後,返却する。目標が達成されていない場合には,再提出を求めることもある。予習と復習を含めて60時間の自学自習時間を必要とする。達成目標に関する内容の試験および演習・課題レポートで総合的に達成度を評価する。割合は試験50%,小テスト30%,事前事後学習のための演習・課題レポート20%を基準とし、合格点は60点以上である。学業成績が60点未満のものに対して、再試験を実施する場合がある。この場合、再試験の成績をもって再評価を行なう。ただし、この評価が60点を超えた場合には、学業成績を60点とする。第3学年の電子デバイスⅠおよび第4学年前期の電子回路Ⅰの学習内容についてよく理解しておくこと。

授業の属性・履修上の区分

アクティブラーニング
ICT 利用
遠隔授業対応
実務経験のある教員による授業

授業計画

授業内容 週ごとの到達目標
後期
3rdQ
1週 いろいろな増幅回路(負帰還の原理)
2週 いろいろな増幅回路(エミッタ抵抗による負帰還、エミッタフォロア)
3週 オペアンプ(全体概要、特徴、応用例、内部回路構成) オペアンプの内部回路構成と理想的な特徴を説明できる。オペアンプが用いられる工業製品や技術について説明できる。
4週 オペアンプ(差動増幅器、GB積、スルーレート) オペアンプを構成する差動増幅器の動作原理を説明できる。GB積とスルーレートの定義とこれらの値に基づいたオペアンプの選定方法が説明できる。
5週 オペアンプ実習(両電源の構成方法、オシロスコープの校正、ヴォルテージフォロア回路) 2つの単電源を組み合わせて両電源を構築できる。オシロスコープの電圧プローブとGNDの校正が実行できる。
6週 オペアンプ実習(非反転アンプの電圧増幅率の測定) 非反転アンプの回路をブレッドボード上に製作し、電圧増幅率を算出できる。
7週 発振回路(発振の原理、発振条件) 発振の原理を図示して説明できる。発振の条件を複素数を用いて表現できる。
8週 発振回路(ウィーンブリッジ型発振回路、VOCとPLL回路) ウィーンブリッジ回路の発振条件を導出できる。PLL回路の動作を説明できる。PLL回路が組み込まれた工業製品を説明できる。
4thQ
9週 オペアンプ実習(ウィーンブリッジ型発振回路) ウィーンブリッジ型発振回路をブレッドボード上に製作し、波形観測ができる。
10週 変調・復調回路(AM波の周波数特性、変調度、電力) 信号波が正弦波の場合のAM波の周波数特性が算出でき、変調度とAM波の電力を式で示すことができる。
11週 変調・復調回路(平衡変調回路の動作解析) 変調回路の動作を説明できる。
12週 変調・復調回路(復調回路) AM波の復調回路の動作を説明できる。
13週 電源回路(全体概要、半波整流、全波整流) 電源回路全体の構成を説明できる。半波整流と全波整流回路の動作と特徴を説明できる。
14週 電源回路(平滑回路、電圧変動率、安定化回路の概念) 平滑回路の役割と動作、および電圧変動率について説明できる。安定化回路の役割と動作原理を説明できる。
15週 レビュー
16週

評価割合

定期試験小テスト課題合計
総合評価割合503020100
基礎的能力0000
専門的能力503020100
分野横断的能力0000