パルス回路

科目基礎情報

学校 東京工業高等専門学校 開講年度 平成28年度 (2016年度)
授業科目 パルス回路
科目番号 0021 科目区分 専門 / 必修
授業形態 授業 単位の種別と単位数 履修単位: 1
開設学科 電子工学科 対象学年 4
開設期 後期 週時間数 2
教科書/教材 プリント及びPDFファイル
担当教員

目的・到達目標

目的】本授業の目的は、ICを用いた設計のための基礎となる、トランジスタやコンデンサ及び抵抗を用いたパルス回路の基礎として波形操作や発振回路の基礎を修得し、これらの知識を活用するスキルを身に付けることである。
【到達目標】
1. パルス波の基本的な取り扱いができる。
2. CR回路のパルス波に関する問題を解くことができる。
3. パルス波発振回路の基本的な考え方を説明することができる。
4. パルス波発振回路に関する問題を解くことができる。

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パルス波形にについてカットオフ周波数や立ち上がり時間の考え方を説明できる。パルス波形にについてカットオフ周波数の考え方を説明できる。パルス波形について基本的な考え方を説明できる。
評価項目2積分及び微分回路の入出力特性について、計算により求めることができる。積分回路の入出力特性について、計算により求めることができる。積分及び微分回路の入出力特性について、説明することができる。
評価項目3波形整形回路に対する様々な入力波形に対する出力特性を求めることができる。波形整形回路に対する矩形波入力波形に対する出力特性を求めることができる。クランプ回路における入出力特性を求めることができる。
評価項目4マルチバイブレータ回路の基本的な回路設計ができる。マルチバイブレータ回路の各部分の波形が説明でき、発振周波数を求めることができる。 マルチバイブレータ回路の各部分の波形と発振周波数の原理が説明できる。

学科の到達目標項目との関係

教育方法等

概要:
1. パルス波形
 パルス波形の扱いを理解して、遮断周波数やチルトの考えが理解できる。
2. CR回路
 時定数を理解し、微分及び積分回路の入力波形に対する出力波形が求めることができる。
3. 波形整形
 クリップ及びクランプ回路の動作原理を理解でき、入力波形から出力波形を求めることができる。
4. 発振回路
 マルチバイブレータ回路の動作原理を理解し、その発振周波数等の計算方法を理解できる。
授業の進め方と授業内容・方法:
学生の事前学習と復習をサポートするため、配布資料及び講義用PDFファイルを、授業の進度に合わせて適宜プリントなどとして配布する。一人一人が到達目標を達成できることを念頭に、パルス回路の基本的な考え方を理解できるように説明する。本授業では、頻繁に小テストや問題演習を行い、学生の自発的な学習を促す。また、事前学習や復習を前提とする。
注意点:
電気回路及びアナログ回路を履修しておくこと。

授業計画

授業内容・方法 週ごとの到達目標
後期
3rdQ
1週 「1.パルス」として、パルス基本概念を解説しながら基礎的な計算方法を解説する。 パルスの立ち上がり及び立下り、歪みの考え方を理解できる。
2週 「2.CR回路」として、時定数と出力波形の関係の基礎を解説する。 カットオフ周波数や立ち上がり時間の求め方を理解できる。
3週 「2.CR回路」として、積分回路に方形波を加えた場合の応答について解説する。 様々な時定数の方形波を積分回路に加えたときの出力波形を求めることができる。
4週 「2.CR回路」として、様々な入力に対する微分回路や積分回路の出力求め方を解説する。 様々な波形の入力を微分及び積分回路に加えたときの出力波形を求めることができる。
5週 「3.波形整形」として、タイオードとコンデンサ及び抵抗からなる回路の考え方を解説する。 クリップ回路の入出力応答を理解できる。
6週 「3.波形整形」として、タイオードとコンデンサ及び抵抗からなる回路の考え方を解説する。 クランプ回路の入出力応答を理解できる。
7週 中間試験を実施する。 中間試験問題の解き方を理解できる。
8週 「4.トランジスタスイッチング」として、トランジスタのスイッチング回路と応答速度について解説する。 トランジスタの動作領域を理解し、スイッチングスピードを決める要素を理解できる。
4thQ
9週 「4.発振回路」として、双安定マルチバイブレータの考え方を解説する。 双安定マルチバイブレータ回路の動作原理を理解できる。
10週 「4.発振回路」として、双安定マルチバイブレータと無安定マルチバイブレータの違いを解説する。 非安定マルチバイブレータ回路の発振周波数を求めることができる。
11週 「4.発振回路」として、単安定マルチバイブレータの出力波形について解説する。 非安定マルチバイブレータと単安定マルチバイブレータ回路の動作の違いを理解できる。
12週 「4.発振回路」として、シュミットトリガー回路について解説する。 波形整形の原理を理解できる。
13週 「4.発振回路」として、総合演習を行う。 発振回路の基本である波形と周波数の求め方を理解できる。
14週 期末試験を実施する。 期末試験問題の解き方を理解できる。
15週 期末試験の解説と授業の振り返りを行う。 目的や目標に対する到達度を自己点検できる。
16週

評価割合

試験発表相互評価態度ポートフォリオその他合計
総合評価割合90000010100
基礎的能力0000000
専門的能力90000010100
分野横断的能力0000000