到達目標
①半導体の基礎的な物理を説明できる。
②シミュレータを用いてアナログ回路を説明できる。
③シミュレータを用いてディジタル回路を説明できる。
【教育目標】D
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 |
半導体の基礎的な物理を説明できる。 | 半導体の基礎的な物理を十分に説明できる。 | 半導体の基礎的な物理を説明できる。 | 半導体の基礎的な物理を説明できない。 |
シミュレータを用いてアナログ回路を説明できる。 | シミュレータを用いてアナログ回路を十分に説明できる。 | シミュレータを用いてアナログ回路を説明できる。 | シミュレータを用いてアナログ回路を説明できない。 |
シミュレータを用いてディジタル回路を説明できる。 | シミュレータを用いてディジタル回路を十分に説明できる。 | シミュレータを用いてディジタル回路を説明できる。 | シミュレータを用いてディジタル回路を説明できない。 |
学科の到達目標項目との関係
教育方法等
概要:
オペアンプ、ダイオード、トランジスタ等の能動素子の動作原理と使用法を理解し、電子回路シミュレータを用いた基本的な電子回路の設計法を修得する。
授業の進め方・方法:
・講義はMoodle上の電子テキストに沿って行う。
・本科目は、1Qでは半導体の物理的理解および回路シミュレータの操作、2Qではシミュレータを用いたアナログ回路・ディジタル回路の理解に重点を置く。
・理解度を確認するために演習問題を出題する。
注意点:
【事前学習】
授業項目に該当するmoodle版電子テキストを読み予習すること。回路シミュレータに習熟すること。電気回路Ⅰの知識があることを前提に講義するので、当該科目を復習すること。
【評価方法・評価基準】
評価は中間試験と期末試験の平均点数(80%)と課題(20%)で50点以上を単位修得とする。50点未満の場合は再試験を実施し50点以上で評価50点の単位修得とする。
詳細は第1回授業で告知する。
授業の属性・履修上の区分
授業計画
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週 |
授業内容 |
週ごとの到達目標 |
後期 |
3rdQ |
1週 |
1.半導体の基礎 (1)半導体 (2)ドナーとアクセプタ |
半導体の性質について説明できる。 ドナーとアクセプタについて説明できる。
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2週 |
1.半導体の基礎 (3)ダイオード |
ダイオードについて説明できる。
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3週 |
1.半導体の基礎 (4)トランジスタ(バイアス回路) (5)FET(バイアス回路) |
トランジスタのバイアス回路が説明できる。 FETのバイアス回路が説明できる。
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4週 |
2.回路シミュレータ(Circuit Simulator version 2.6.4js.) (1)使い方 ・簡易マニュアル |
使い方・簡易マニュアルが説明できる。
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5週 |
2.回路シミュレータ (2)直流回路 ・オームの法則 ・キルヒホッフの法則 ・電圧分割
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直流回路・オームの法則・キルヒホッフの法則・電圧分割が説明できる。
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6週 |
2.回路シミュレータ (3)交流回路 ・半波整流 ・全波整流 |
交流回路・半波整流・全波整流を説明できる。
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7週 |
3.アナログ回路 (1)トランジスタ回路(増幅器) |
トランジスタ回路(増幅器)を説明できる。
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8週 |
中間試験 |
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4thQ |
9週 |
答案返却・解説 3.アナログ回路 (2)FET回路(増幅器) |
FET回路(増幅器)を説明できる。
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10週 |
3.アナログ回路 (3)オペアンプ回路(演算増幅回路) |
オペアンプ回路(演算増幅回路)を説明できる。
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11週 |
4.ディジタル回路 (1)フリップフロップ(T型、D型) |
フリップフロップ(T型、D型)を説明できる。
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12週 |
4.ディジタル回路 (2)組み合わせ回路 |
組み合わせ回路を説明できる。
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13週 |
4.ディジタル回路 (3)順序回路 |
順序回路を説明できる。
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14週 |
4.ディジタル回路 (4)カウンター |
カウンターを説明できる。
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15週 |
期末試験 |
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16週 |
答案返却・解説 |
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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 | 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 | 後5 |
インピーダンスとアドミタンスを説明し、これらを計算できる。 | 4 | 後5,後6 |
合成インピーダンスや分圧・分流の考え方を用いて、交流回路の計算ができる。 | 4 | 後5,後6 |
電子回路 | ダイオードの特徴を説明できる。 | 4 | 後2 |
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。 | 4 | 後3 |
FETの特徴と等価回路を説明できる。 | 4 | 後3 |
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 | 後7,後9 |
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 | 後7,後9 |
演算増幅器の特性を説明できる。 | 3 | 後9 |
演算増幅器を用いた基本的な回路の動作を説明できる。 | 3 | 後10 |
発振回路の特性、動作原理を説明できる。 | 4 | 後3,後11,後12,後13,後14 |
電子工学 | 真性半導体と不純物半導体を説明できる。 | 4 | 後1 |
半導体のエネルギーバンド図を説明できる。 | 4 | 後1 |
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 | 後1 |
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 | 後2 |
電界効果トランジスタの構造と動作を説明できる。 | 4 | 後3 |
評価割合
| 試験 | 課題 | 合計 |
総合評価割合 | 80 | 20 | 100 |
半導体の基礎 | 10 | 5 | 15 |
アナログ回路とシミュレータ | 35 | 5 | 40 |
ディジタル回路とシミュレータ | 35 | 10 | 45 |