到達目標
1.トランジスタのバイアス回路の特徴を理解し，回路設計に必要な基本的な計算や利得の計算ができる．
2.オペアンプの機能を理解し，増幅回路などの各種応用回路の動作原理を説明できる．
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 | 未到達レベルの目安 |
| 評価項目1 | トランジスタのバイアス回路の特徴を理解し，回路設計や利得の計算ができる． | トランジスタのバイアス回路の特徴を理解し，簡単な回路計算ができる． | トランジスタのバイアス回路の特徴を理解しているが，簡単な回路計算ができない． |
| 評価項目2 | オペアンプの機構を理解し，増幅回路など各種応用回路の動作原理について説明できる． | オペアンプの機能を理解し，幾つかの応用回路の動作原理について説明できる． | オペアンプｎ機能を理解しているが，応用回路については説明できない． |
学科の到達目標項目との関係
学習・教育到達度目標 システム制御情報工学科の教育目標 ③
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学習・教育到達度目標 本科の教育目標 ③
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JABEE A-2
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JABEE D-1
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JABEE D-2
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JABEE基準 (d)
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教育方法等
概要:
前期に引き続き，トランジスタを用いた増幅回路の基本特性およびオペアンプの基礎とその応用回路について学習する．この科目は企業で工作機械のシステム設計を担当していた教員が，その経験を活かし，トランジスタの増幅回路，オペアンプ等について講義形式で授業を行うものである．
授業の進め方・方法:
本講義ではhandoutsを使用する．板書はなるべく少なくするので，授業の説明に集中し，演習問題などの解答を通じて理解を深めてほしい．また，ほぼ毎週宿題を課すので，翌週の授業までに提出すること．
注意点:
・トランジスタの特性等について理解し，使いこなせるように演習問題を出来るだけ多く扱って基本事項の理解を深める．回路に持たせるべき機能を達成するために各素子がどのような役割を担っているかを理解することがポイントである．
・教育プログラムの学習・教育到達目標の各項目はA-2， D-1， D-2とする．
・総時間数45時間（自学自習15時間）
・自学自習（15時間）ついては，日常の授業（30時間）のための予習復習時間，理解を深めるための演習課題の考察・解法の時間や定期試験の準備のための勉強時間を総合したものとする．
・評価については，合計点数が60点以上で単位修得となる．その場合，各到達目標項目の到達レベルが標準以上であること，教育プログラムの学習・教育到達目標の各項目を満たしたことが認められる．
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 |
バイアス回路１ |
トランジスタ増幅回路の基本的なバイアス回路（固定バイアス回路）について理解し，簡単な回路設計や動作点の導出ができる．
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| 2週 |
バイアス回路２ |
トランジスタ増幅回路の基本的なバイアス回路（自己バイアス回路）について理解し，簡単な回路設計や動作点の導出ができる．
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| 3週 |
バイアス回路３ |
トランジスタ増幅回路の基本的なバイアス回路（電流帰還バイアス回路）について理解し，簡単な回路設計や動作点の導出ができる．
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| 4週 |
バイアス回路４ |
トランジスタ増幅回路の基本的なバイアス回路について理解し，簡単な回路設計や動作点の導出ができる．
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| 5週 |
線形能動４端子回路１ |
能動素子の特性を線形近似した４端子回路について説明できる．
トランジスタ回路をｈパラメータを用いた等価回路に書き換えられる．
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| 6週 |
線形能動４端子回路２ |
簡単な回路のhパラメータを導出できる．
hパラメータによる等価回路を用いて，トランジスタの動作量を算出できる．
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| 7週 |
線形能動４端子回路３
次週，中間試験を実施する |
接地方式により，hパラメータが異なり，相互に変換可能であることを説明できる．
これまで学んだ知識について，試験を通じて確認できる．
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| 8週 |
RC結合増幅回路１ |
中域周波数を持つ入力信号について，RC結合増幅回路の交流に対する等価回路に変換できる．
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| 2ndQ |
| 9週 |
RC結合増幅回路２ |
中域周波数を持つ入力信号に関して，RC結合増幅回路の動作量を算出できる．
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| 10週 |
RC結合増幅回路３ |
低域，高域周波数を持つ入力信号に関して，RC結合増幅回路の動作量について理解し，利得が周波数特性を持つことを説明できる．
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| 11週 |
RC結合増幅回路４ |
直流負荷線，交流負荷線の違いについて理解し，それぞれを算出できる．
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| 12週 |
負帰還増幅回路 |
負帰還増幅回路を適用することで，利得の安定性向上やノイズの低減ができることを説明できる．
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| 13週 |
オペアンプの基本特性と増幅回路１ |
オペアンプの基本的特性（電圧増幅率，入力インピーダンス，反転増幅回路，非反転増幅回路）について説明できる．
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| 14週 |
オペアンプの基本特性と増幅回路２ |
オペアンプを用いた基本的な増幅回路（差動増幅回路，電流電圧変換機）などについて，その働きを説明できる．
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| 15週 |
オペアンプの基本特性と増幅回路３ |
オペアンプを用いた基本的な増幅回路（微分回路，積分回路，ボルテージフォロワ）などについて，その働きを説明できる．
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| 16週 |
学年末試験 |
これまで学んだ知識について，試験を通じて確認できる．
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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 |
| 基礎的能力 | 自然科学 | 物理 | 電気 | オームの法則から、電圧、電流、抵抗に関する計算ができる。 | 3 | |
| 抵抗を直列接続、及び並列接続したときの合成抵抗の値を求めることができる。 | 3 | |
| 専門的能力 | 分野別の専門工学 | 電気・電子系分野 | 電子回路 | ダイオードの特徴を説明できる。 | 3 | |
| 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 | |
| FETの特徴と等価回路を説明できる。 | 3 | |
| 電子工学 | 電子の電荷量や質量などの基本性質を説明できる。 | 3 | |
| エレクトロンボルトの定義を説明し、単位換算等の計算ができる。 | 3 | |
| 原子の構造を説明できる。 | 3 | |
| パウリの排他律を理解し、原子の電子配置を説明できる。 | 3 | |
| 結晶、エネルギーバンドの形成、フェルミ・ディラック分布を理解し、金属と絶縁体のエネルギーバンド図を説明できる。 | 3 | |
| 金属の電気的性質を説明し、移動度や導電率の計算ができる。 | 3 | |
| 真性半導体と不純物半導体を説明できる。 | 3 | |
| 半導体のエネルギーバンド図を説明できる。 | 3 | |
| pn接合の構造を理解し、エネルギーバンド図を用いてpn接合の電流―電圧特性を説明できる。 | 4 | |
| バイポーラトランジスタの構造を理解し、エネルギーバンド図を用いてバイポーラトランジスタの静特性を説明できる。 | 4 | |
| 電界効果トランジスタの構造と動作を説明できる。 | 3 | |
| 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。 | 3 | |
評価割合
| 試験 | 課題など | 合計 |
| 総合評価割合 | 70 | 30 | 100 |
| 基礎的能力 | 0 | 0 | 0 |
| 専門的能力 | 70 | 30 | 100 |
| 分野横断的能力 | 0 | 0 | 0 |