到達目標
(1)電子回路がどの様な製品に応用されているかを理解できること.
(2)半導体の性質とダイオード、バイポーラトランジスタ、FETなど電子デバイスの種類とその働きを理解していること.
(3)デジタル電子回路の種類とその内部回路の特徴及びその動作について理解していること.
(4)アナログ電子回路としての基本増幅回路の構成、小信号等価回路を用いた特性の表し方が理解できること.さらに与えられた条件の下で回路定数を算出できること.
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 |
到達目標(1) | 電子回路の応用事例を知っており、その動作を説明できる | 電子回路の応用事例を知っている | 電子回路の応用事例を全く知らない |
到達目標(2) | 半導体とそのデバイスの種類、動作を自分の言葉で図表を交えて説明できる | 半導体とそのデバイスの種類、動作を説明できる | 半導体とそのデバイスの種類、動作を説明できない |
到達目標(3) | デジタル電子回路の種類、内部回路、特徴、動作の概要を自分の言葉で図表を交えて説明できる | デジタル電子回路の種類、内部回路、特徴、動作の概要を説明できる | デジタル電子回路を理解していない |
到達目標(4) | 基本増幅回路の構成、小信号等価回路を用いた特性を自分の言葉で図表を交えて説明できる。与えられた条件のもとで、回路定数を算出できる。 | 基本増幅回路の構成、小信号等価回路を用いた特性を説明できる。与えられた条件のもとで、回路定数を算出できる。 | 基本増幅回路の構成などを説明できない |
学科の到達目標項目との関係
教育方法等
概要:
IT機器の動作をハードウェアで実現するための要素技術として電子回路の知識が必要である.
電子回路は抵抗、コンデンサ、コイルなどの受動素子とトランジスタ、FETなどの半導体デバイスの組み合わせで構成されるが、それらは高度に集積化,システム化されているため全体を手計算で解析することは困難であり、CADによる設計・動作の確認が行なわれている.
このため、授業の目標を基礎的な事項の説明と基本的な回路の解析に置いている.
授業の進め方・方法:
教科書に沿って講義と演習を組み合わせて授業を進める。毎週講義内容をまとめた演習問題プリントを配布し、回収する.
講義概要は電子回路を理解するために電子工学基礎で学んだ基本的な直流回路解析手法を復習する。
次に半導体の性質について図やグラフにより説明する.続いてディジタル回路の動作をスイッチモデルによる
手法で説明する.
その後、アナログ電子回路の基礎となるデバイスの特性を線形モデル化する手法を説明した後、基本増幅回路の解析を行なう。
注意点:
4回の試験を平均する.なお、60点に満たない場合はレポートを提出している学生に限り追試験を実施する.
レポートにより到達目標に達したことを確認できた場合に限り60点とする(最大20点).
授業計画
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週 |
授業内容 |
週ごとの到達目標 |
前期 |
1stQ |
1週 |
シラバスの説明、電子回路について |
電子回路の学問分野の位置づけについて理解する
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2週 |
電子回路に必要な数学・電気回路の基本・演習 |
電子回路解析で用いられる数学について理解する
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3週 |
真性半導体と不純物半導体 |
半導体の物性の基礎について理解する
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4週 |
PN接合ダイオードとバイポーラトランジスタの動作原理 |
半導体デバイスの動作原理の基礎を理解する
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5週 |
FET(電界効果トランジスタ)の動作原理 |
FETの動作原理の基礎を理解する
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6週 |
ダイオードを使った回路の図式解法による解析 |
ダイオードを使った回路の図式解法について理解する
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7週 |
バイポーラトランジスタを使った回路の図式解法による解析 |
バイポーラトランジスタを使った回路の図式解法について理解する
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8週 |
前期中間まとめ |
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2ndQ |
9週 |
前期中間試験の解説 ディジタル回路の考え方 |
これまでの学習内容全般を理解する
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10週 |
デジタル回路におけるダイオード、トランジスタ、FETの等価回路 |
デジタル回路の回路構成を理解する
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11週 |
ダイオード論理回路、DTL |
DTLについて理解する
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12週 |
TTL回路 |
TTLについて理解する
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13週 |
ノイズマージン、ファンイン、ファンアウト |
論理回路の特性を理解する
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14週 |
CMOS回路 |
CMOS回路の構成と特性を理解する
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15週 |
前期期末試験の解説 前期授業内容まとめ |
前期学習内容全般を理解する
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16週 |
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後期 |
3rdQ |
1週 |
2端子対回路による等価回路表現 |
2端子対回路網を理解する
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2週 |
小信号等価回路 |
小信号等価回路の考え方を理解する
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3週 |
小信号等価回路の演習 |
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4週 |
エミッタ接地増幅回路、 ベース接地増幅回路 |
各接地方式の回路の特徴を理解する
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5週 |
コレクタ接地増幅回路 |
各接地方式の回路の特徴を理解する
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6週 |
hパラメータ変換 |
各接地方式の回路のhパラメータの特徴を理解する
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7週 |
中間確認 |
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8週 |
試験の解答、解説およびバイポーラトランジスタ増幅回路のまとめ
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後期の学習内容全般を理解する
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4thQ |
9週 |
コンデンサを用いた実際の増幅回路 |
コンデンサを用いた増幅回路の構成を理解する
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10週 |
高域周波数での動作解析 |
高域周波数での動作を理解する
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11週 |
低域周波数での動作解析 |
低域周波数での動作を理解する
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12週 |
小信号等価回路によるFET増幅回路の解析 |
FET増幅回路解析方法を理解する
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13週 |
複数のトランジスタを用いた回路 |
トランジスタの直接接続回路を理解する
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14週 |
電力増幅回路の解析 |
電力増幅回路を理解する
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15週 |
期末試験の解答、解説 |
1年間で学習した内容と各自の能力を認識する
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16週 |
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モデルコアカリキュラムの学習内容と到達目標
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 |
評価割合
| 試験 | 課題 | 合計 |
総合評価割合 | 80 | 20 | 100 |
基礎的能力 | 40 | 10 | 50 |
専門的能力 | 40 | 10 | 50 |
分野横断的能力 | 0 | 0 | 0 |