知能エレクトロニクス基礎実験

科目基礎情報

学校	仙台高等専門学校	開講年度	平成27年度 (2015年度)
授業科目	知能エレクトロニクス基礎実験
科目番号	0013	科目区分	専門 / 必修
授業形態	実験・実習	単位の種別と単位数	履修単位: 3
開設学科	知能エレクトロニクス工学科	対象学年	3
開設期	通年	週時間数	3
教科書/教材	実験担当者のテーマ別指導書
担当教員	川崎 浩司,佐久間 実緒,大泉 哲哉,關 成之,羽賀 浩一

到達目標

・回路や素子の特性を学習し、電気・電子計測に必要な知識と手法を習得する。
・半導体の基本的性質を理解し、トランジスタの基本動作と特性を説明できる。

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
評価項目2
評価項目3

教育方法等

概要:

2、3学年までに学習した電気・電子回路や半導体素子に関する実験的検証を行い、より深く理解することを目的とする。また、工具や工作機器を用いて「ものづくり」を体験する。
前期は、直流電源回路を各自製作し、その特性測定を通じて電源の動作の理解を深める。後期は、電気・電子回路および回路素子に関する複数のテーマについて測定実験を行い、実際の回路や素子の特性を学習するとともに、電子回路作製実験、電気計測技術および実験報告書作成技術などを習得する。

授業の進め方・方法:

本科目は、電気回路基礎、電磁気学基礎、電子回路基礎、電子機器基礎、電子計測と関連する。
実験を行う際には、実験指導書を予習し目的を明確にしてから、測定結果を予測して臨むこと。また、実験後には、得られた結果が何を表すのかの明確化、測定結果の意味に関する十分な検討、不明点・疑問点の調査を怠らないようにして、分かりやすい実験報告書を期限内に作成すること。

注意点:

参考書は各実験担当者から指示する。

授業計画

		週	授業内容	週ごとの到達目標
前期
	1stQ
		1週	ガイダンス、部品配布、基板加工 ケガキ、はんだ付け練習	工具や工作機器を安全に使用できる。 はんだ付けが正しくできる。
		2週	シャーシの作製 データ整理について	工具や工作機器を安全に使用できる。 実験データを整理できる。
		3週	シャーシの作製 データ整理について	工具や工作機器を安全に使用できる。 実験データを整理できる。
		4週	電源回路の説明と製作	電源回路の動作が理解できる。 回路部品の取り付け、配線が滞ることなくできる。
		5週	電源回路の説明と製作	電源回路の動作が理解できる。 回路部品の取り付け、配線が滞ることなくできる。
		6週	電源回路の説明と製作	電源回路の動作が理解できる。 回路部品の取り付け、配線が滞ることなくできる。
		7週	電源回路の製作と点検	電源回路の動作が理解できる。 回路部品の取り付け、配線が滞ることなくできる。
		8週	特性測定（a），（b）	製作した電源の特性を測定し、それらの測定結果について、説明できる。
	2ndQ
		9週	特性測定（c），（e）	製作した電源の特性を測定し、それらの測定結果について、説明できる。
		10週	特性測定	製作した電源の特性を測定し、それらの測定結果について、説明できる。
		11週	トランジスタの特性測定①	トランジスタの特性について説明できる。
		12週	トランジスタの特性測定②	トランジスタの特性について説明できる。
		13週	トランジスタの特性測定③	トランジスタの特性について説明できる。
		14週	レポート作成，前期総括
		15週
		16週
後期
	3rdQ
		1週	トランジスタのスイッチング特性①	トランジスタの過渡特性とキャリア蓄積を観測し、それらの現象について理解できる。また、スイッチング特性を理解できる。
		2週	トランジスタのスイッチング特性②	トランジスタの過渡特性とキャリア蓄積を観測し、それらの現象について理解できる。また、スイッチング特性を理解できる。
		3週	パワーデバイス①	パワーデバイスのスイッチング機能を利用して、平均電圧を制御することで電力を制御する実験を行う。
		4週	パワーデバイス②	パワーデバイスのスイッチング機能を利用して、平均電圧を制御することで電力を制御する実験を行う。
		5週	Logic_ICの特性測定①	ロジック回路でのデカップリングキャパシタの必要性とその効果について理解・説明できる。また、TTLと比較した場合のCMOSロジックとの違いについて説明できる。
		6週	Logic_ICの特性測定②	ロジック回路でのデカップリングキャパシタの必要性とその効果について理解・説明できる。また、TTLと比較した場合のCMOSロジックとの違いについて説明できる。
		7週	共振回路①	共振回路の特性測定により、共振回路を構成する素子の値と共振周波数や帯域幅などの共振回路を特徴づける諸定数との関係を理解できる。
		8週	共振回路②	共振回路の特性測定により、共振回路を構成する素子の値と共振周波数や帯域幅などの共振回路を特徴づける諸定数との関係を理解できる。
	4thQ
		9週	増幅回路①	基本的な低周波電圧増幅回路の特性を通じて、バイアスの考え方を理解し、回路の特性測定技術を学ぶ。
		10週	増幅回路②	基本的な低周波電圧増幅回路の特性を通じて、バイアスの考え方を理解し、回路の特性測定技術を学ぶ。
		11週	電子回路シミュレータ①	回路シュミレータの初歩的な利用法を習得し、電子回路の動作理解に役立てることができる。
		12週	電子回路シミュレータ②	回路シュミレータの初歩的な利用法を習得し、電子回路の動作理解に役立てることができる。
		13週	企業見学
		14週	予備日
		15週	後期総括
		16週

評価割合

	レポート	実験技術，実験への取組	合計
総合評価割合	80	20	100
基礎的能力	80	20	100