概要:
電子工学に関する基礎的な内容について実験実習を通じて現象を知ることから理解へ繋げる。
【前期:半導体回路】授業で学んだ素子,回路について、実際に回路を作成しデータを測定することで,その特性等を理解する。
【後期:アナログ回路】オペアンプ回路の特性測定を通して,オペアンプの特徴や使い方についての理解を深める。また,オペアンプを使ったアナログ電子回路の製作を通じて,アナログ電子回路への理解を深めるとともに,その大切さと面白さを実感してもらいたい。
授業の進め方・方法:
事前学習(予習):講義中心の科目が基礎となっていることから,それらの関連授業資料の振り返りを行い,実習ではそれらを実際に確認できるように準備して臨むことが好ましい。実習によっては講義日が近づくとLMSなどのオンライン上で公開されることもあることから,これらも事前に確認しておくと,より理解が深まる。
事後学習(復習):実習終了後は,早期に提出物作成などを行い,いま一度実験内容を振り返っておくと,身につきやすい。
実験・実習は,電気回路基礎,電気回路,電子回路基礎,電子回路,電気電子計測と関連する。
注意点:
この授業は,様々な実験・実習のオムニバス形式で構成されていることから,所属するグループと実験項目に注意して臨むようにすること。
【前期:半導体回路】グループでの情報共有、個人での管理物がある。報告書の書き方は2年生で学んだ報告書の書き方に従うこと。
【後期:アナログ回路】回路の製作・測定はひとり一人が行うのが基本だが,機材の都合上ペアで協力して行う場合もある。また,工具およびテスターを持参すること。
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週 |
授業内容 |
週ごとの到達目標 |
前期 |
1stQ |
1週 |
ガイダンス |
オムニバス方式について理解すること。 グループ分けができること。
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2週 |
安全教育1 |
通常の生活を含め安全に対する配慮ができるようになること。
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3週 |
安全教育2 |
校内に準備されている工作機械を含め、指導者のもとで安全な利用ができるようになる。
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4週 |
半導体回路1-1回目 |
E-Stationを利用できるようになる。
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5週 |
半導体回路1-2回目 |
ダイオード特性, LED, 整流回路の測定ができる。
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6週 |
半導体回路1-3回目 |
ダイオード特性, LED, 整流回路の測定ができる。
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7週 |
半導体回路1-4回目 |
ダイオード特性, LED, 整流回路の測定ができる。
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8週 |
半導体回路1-5回目 |
ダイオード特性, LED, 整流回路の測定ができる。
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2ndQ |
9週 |
半導体回路1-6回目 |
ダイオード特性, LED, 整流回路の測定ができる。
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10週 |
半導体回路2-1回目 |
BJTの増幅回路、エミッタフォロワ、MOSFETの増幅回路の測定ができる.
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11週 |
半導体回路2-2回目 |
BJTの増幅回路、エミッタフォロワ、MOSFETの増幅回路の測定ができる.
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12週 |
半導体回路2-3回目 |
BJTの増幅回路、エミッタフォロワ、MOSFETの増幅回路の測定ができる.
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13週 |
半導体回路2-4回目 |
BJTの増幅回路、エミッタフォロワ、MOSFETの増幅回路の測定ができる.
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14週 |
半導体回路2-5回目 |
BJTの増幅回路、エミッタフォロワ、MOSFETの増幅回路の測定ができる.
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15週 |
半導体回路2-6回目 |
BJTの増幅回路、エミッタフォロワ、MOSFETの増幅回路の測定ができる.
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16週 |
予備 |
欠席した学生の追実験などを行う。
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後期 |
3rdQ |
1週 |
(講義)後期ガイダンス,オペアンプの概要,および反転増幅と非反転増幅回路 |
オペアンプの基本的な概念と特徴,反転増幅,非反転増幅回路の構成法について説明できる
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2週 |
(実習)反転増幅と非反転増幅をブレッドボードで作成し,動作確認を行う |
反転増幅回路と非反転増幅回路をブレッドボード上に構成し,特性を確認できる
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3週 |
(講義)増幅回路の周波数特性およびGB積についての学習 |
増幅回路の周波数特性,GB積について理解できる
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4週 |
(実習)ブレッドボードに非反転増幅回路を構成し,周波数による増幅度の違いを確認 |
オペアンプの周波数特性およびGB積の意味について理解し,特性を確認できる
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5週 |
(講義)増幅以外のオペアンプの利用として,バッファ,フィルタ,微分・積分回路等についての学習 |
ハイパスフィルタおよびローパスフィルタの特性を理解できる.また,微分回路および積分回路の動作を理解できる.
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6週 |
(実習)微分回路と積分回路をブレッドボード上に構成し,動作確認を行う |
フィルタ回路,微分・積分回路の特性を理解し,ブレッドボード上に構成して特性を確認できる
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7週 |
(実習)前回の続き (講義)まとめと確認テスト |
理想オペアンプの特徴を習得し,簡単な増幅回路を設計できる
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8週 |
(講義)空間アナログ光通信回路の各部の動作についての講義 |
受光部,電圧増幅部,電力増幅部の動作について理解できる
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4thQ |
9週 |
(実習)アナログ光通信回路のブレッドボード上での配線と動作確認① [光信号の送信・受信回路の特性] |
アナログ光通信回路における光送信部および光信号の受信再生回路をブレッドボード上で組み立てて,動作確認ができる
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10週 |
(実習)同上 |
同上
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11週 |
(実習)アナログ光通信回路のブレッドボード上での配線と動作確認② [受信信号の増幅回路の特性] |
アナログ光通信回路における受信信号の増幅回路までをブレッドボード上で組み立てて,動作確認ができる
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12週 |
(実習)同上 |
同上
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13週 |
(実習)アナログ光通信回路のブレッドボード上での配線と動作確認③ [電力増幅回路と全体の特性] |
アナログ光通信回路の電力増幅回路部を完成させ,動作確認ができる
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14週 |
(実習)同上 |
アナログ光通信回路の回路全体を完成させ,動作確認ができる
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15週 |
(実習)前回の続き (講義)まとめと確認テスト |
受光部,電圧増幅部,電力増幅部の各部の働きについて説明できる
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16週 |
予備日 |
未完了の課題があれば取り組む
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