集積回路工学

科目基礎情報

学校 群馬工業高等専門学校 開講年度 令和05年度 (2023年度)
授業科目 集積回路工学
科目番号 5J017 科目区分 専門 / 選択
授業形態 授業 単位の種別と単位数 履修単位: 1
開設学科 電子情報工学科 対象学年 5
開設期 後期 週時間数 2
教科書/教材 FPGA時代に学ぶ集積回路のしくみ(宇佐美公良,コロナ社)
担当教員 築地 伸和

到達目標

□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。
□トランジスタレベルの論理回路の動作の解析ができる。
□CMOS論理ゲートの動作速度と消費電力を説明できる。
□ラッチおよびメモリの構成方法を説明できる。

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トランジスタレベルの論理回路の動作を解析できる。半導体の構造、製品類、トランジスタレベルの論理回路の動作の基本定な解析ができる。トランジスタレベルの論理回路の動作の解析ができない。
評価項目2CMOS論理ゲートの動作速度と消費電力を説明できる。CMOS論理ゲートの動作速度と消費電力の基礎事項を説明できる。CMOS論理ゲートの動作速度と消費電力を説明できない。
評価項目3ラッチおよびメモリの構成方法を説明できる。ラッチおよびメモリの構成方法の基本事項を説明できる。ラッチおよびメモリの構成方法を説明できない。

学科の到達目標項目との関係

教育方法等

概要:
ディジタル集積回路を中心に、トランジスタレベルの論理ゲートの動作および構成方法について学ぶ。

この科目は企業でアナログ集積回路の設計や評価を担当していた教員が,その経験を活かし,実務で得た知見を交えながら『集積回路工学』についての授業を行う.
授業の進め方・方法:
座学
注意点:
3年および4年の『電子デバイス基礎』および『電子回路』を前提とする。

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 MOSトランジスタの基本構造 MOSトランジスタの基本構造
2週 CMOS組合わせ回路 基本論理ゲート
3週 CMOS組合わせ回路 複合論理ゲート
4週 集積回路の動作速度 MOSトランジスタ
5週 集積回路の動作速度 寄生容量
6週 CMOS回路の遅延時間 CMOSインバータの遅延時間
7週 CMOS回路の遅延時間 RC遅延モデル
8週 中間試験
4thQ
9週 伝送ゲート,CMOS記憶回路 伝送ゲート,ラッチ
10週 CMOS記憶回路 フリップフロップ,SRAM
11週 タイミング設計 同期回路とタイミング設計
12週 設計方式と設計フロー 設計方式と設計フロー
13週 低消費電力設計 消費電力の計算
14週 低消費電力設計 低消費電力設計技術
15週 期末試験
16週 まとめ

評価割合

試験発表相互評価態度ポートフォリオレポート合計
総合評価割合10000000100
基礎的能力0000000
専門的能力10000000100
分野横断的能力0000000