電子工学の基幹となる回路、通信(レーダ、衛星通信を含む）、デバイス、物性の各分野の実験能力・実技能力の修得を目的に、実験実習を通じて座学で得た知識をより深く理解する。また、実験を通じ、各種測定機器の使用法を修得する。
概要:
電子工学実験Ⅰ、電子工学実験Ⅱを発展させたもの。電子材料・物性、電子回路、回路理論・通信工学の各分野の代表的な実験テーマについて、各テーマごとに講義を交えて実験を行い、結果について考察する。
授業の進め方・方法:
電子材料・物性、電子回路、回路理論・通信工学の各分野の代表的な実験テーマについて、各テーマごとに講義を交えて実験を行い、結果について考察する。各テーマは別途定める班編成により、ローテーション方式で実施する。テーマによって、2週連続のテーマと1週のみのテーマとがある。
注意点:
・学生各自が低学年で購入したブレッドボード及びジャンパー線を持参すること。これらの物品を忘れた場合には実験できない場合がある。
・事前レポートを実験当日朝8：50までに提出すること。実験後の本レポートは原則として実験が終了した翌週の実験日の朝8：50を提出期限とする。また、再レポートの期限は原則として提出日の翌週実験日朝8：50とする。
・やむを得ず欠課する場合には担当教員に連絡すること。
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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 |
授業の進め方を理解し、実験を安全に行う基本知識を学ぶ。
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| 2週 |
遅延回路／フィルタ回路 |
分布定数回路の遅延及びフィルタ回路について実験し、考察することができる
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| 3週 |
遅延回路／フィルタ回路 |
分布定数回路の遅延及びフィルタ回路について実験し、考察することができる
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| 4週 |
差動増幅回路 |
差動増幅回路の動作を理解し、特性評価実験を行い、理論値と比較し考察することができる。
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| 5週 |
差動増幅回路 |
差動増幅回路の動作を理解し、特性評価実験を行い、理論値と比較し考察することができる。
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| 6週 |
ウィーンブリッジ型発振回路 |
ウィーンブリッジ型発振回路についての動作を理解し、理論値と実験値を比較し考察することができる。
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| 7週 |
ウィーンブリッジ型発振回路 |
ウィーンブリッジ型発振回路についての動作を理解し、理論値と実験値を比較し考察することができる。
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| 8週 |
指導日 |
やむを得ず欠課したテーマについて実験することができる
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| 2ndQ |
| 9週 |
燃料電池 |
燃料電池の発電の仕組みを理解し、電源野特性について実験し考察することができる。
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| 10週 |
オプトエレクトロニクス |
LEDの原理と分光器の仕組みを理解し、ダイオードの静特性と分光強度について実験し考察することができる。
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| 11週 |
ホール効果 |
ホール効果を利用した材料特性評価技術を理解し、基本的な物理量を実験的に求めることができる。
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| 12週 |
指導日 |
やむを得ず欠課したテーマについて実験することができる
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| 13週 |
振返り |
達成度を自分自身で把握できる。
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| 14週 |
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| 15週 |
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| 16週 |
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| 後期 |
| 3rdQ |
| 1週 |
ガイダンス |
授業の進め方を確認し、前期の反省点を理解する。実験を安全に行う基本知識を学ぶ。
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| 2週 |
スペクトラムアナライザ |
スペクトラム・アナライザを用いた各種信号解析の手法を理解し、実験を通じて機器の取り扱い(高周波電力計などの計測機器の運用)を習得する。
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| 3週 |
スペクトラムアナライザ |
スペクトラム・アナライザを用いた各種信号解析の手法を理解し、実験を通じて機器の取り扱い(高周波電力計などの計測機器の運用)を習得する。
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| 4週 |
マイクロ波回路 |
分布定数回路の諸特性とマイクロ波機器の取り扱い(高周波電力計などの計測機器の運用)を習得する。
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| 5週 |
マイクロ波回路 |
分布定数回路の諸特性とマイクロ波機器の取り扱い(高周波電力計などの計測機器の運用)を習得する。
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| 6週 |
FPGAによる集積回路設計 |
論理回路のHDL言語による記述方法を習得し、論理回路設計と検証等、FPGA設計の基礎を習得する。
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| 7週 |
FPGAによる集積回路設計 |
論理回路のHDL言語による記述方法を習得し、論理回路設計と検証等、FPGA設計の基礎を習得する。
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| 8週 |
指導日 |
やむを得ず欠課したテーマについて実験することができる
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| 4thQ |
| 9週 |
回路シミュレーション |
回路シミュレーションソフトを用いて、実験を通じて回路設計の基礎を習得する。
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| 10週 |
回路シミュレーション |
回路シミュレーションソフトを用いて、実験を通じて回路設計の基礎を習得する。
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| 11週 |
MOS構造の製作と動作特性評価 |
MOS構造の原理を理解し、実習を通じて半導体素子の製作プロセスを習得する。
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| 12週 |
MOS構造の製作と動作特性評価 |
MOS構造の原理を理解し、実習を通じて半導体素子の製作プロセスを習得する。
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| 13週 |
指導日 |
やむを得ず欠課したテーマについて実験することができる
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| 14週 |
振返り |
達成度を自分自身で把握できる。
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| 15週 |
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| 16週 |
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| 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 |
| 基礎的能力 | 工学基礎 | 工学実験技術(各種測定方法、データ処理、考察方法) | 工学実験技術(各種測定方法、データ処理、考察方法) | 物理、化学、情報、工学における基礎的な原理や現象を明らかにするための実験手法、実験手順について説明できる。 | 3 | |
| 実験装置や測定器の操作、及び実験器具・試薬・材料の正しい取扱を身に付け、安全に実験できる。 | 3 | |
| 実験データの分析、誤差解析、有効桁数の評価、整理の仕方、考察の論理性に配慮して実践できる。 | 3 | |
| 実験テーマの目的に沿って実験・測定結果の妥当性など実験データについて論理的な考察ができる。 | 3 | |
| 実験ノートや実験レポートの記載方法に沿ってレポート作成を実践できる。 | 3 | |
| 実験データを適切なグラフや図、表など用いて表現できる。 | 3 | |
| 実験の考察などに必要な文献、参考資料などを収集できる。 | 3 | |
| 実験・実習を安全性や禁止事項など配慮して実践できる。 | 3 | |
| 個人・複数名での実験・実習であっても役割を意識して主体的に取り組むことができる。 | 3 | |
| 共同実験における基本的ルールを把握し、実践できる。 | 3 | |
| レポートを期限内に提出できるように計画を立て、それを実践できる。 | 3 | |
| 専門的能力 | 分野別の専門工学 | 電気・電子系分野 | 電子回路 | ダイオードの特徴を説明できる。 | 4 | |
| 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 | |
| FETの特徴と等価回路を説明できる。 | 4 | |
| 演算増幅器の特性を説明できる。 | 4 | |
| 演算増幅器を用いた基本的な回路の動作を説明できる。 | 4 | |
| 分野別の工学実験・実習能力 | 電気・電子系分野【実験・実習能力】 | 電気・電子系【実験実習】 | 電圧・電流・電力などの電気諸量の測定が実践できる。 | 3 | 前2,前3,前4,前5,前6,前7,前9,前10,前11,後2,後3,後4,後5,後11,後12 |
| 抵抗・インピーダンスの測定が実践できる。 | 3 | |
| オシロスコープを用いて実際の波形観測が実施できる。 | 3 | 前2,前3,前4,前5,前6,前7,後2,後3 |
| 電気・電子系の実験を安全に行うための基本知識を習得する。 | 3 | 前1,後1 |
| 論理回路の動作について実験結果を考察できる。 | 3 | |