到達目標
電子工学および電子回路領域の、次の基本事項を理解することを目標とする。
〈電子工学系領域〉
電子物性の基礎を学び、半導体や半導体デバイスの基本的事項を習得することを目標とする。
・電子や原子等の基本的性質を理解し、金属や半導体の物性の理解に役立てられる。
・半導体の基本的性質を理解し、pn接合の特性やトランジスタの動作原理等を説明できる。
〈電子回路系領域〉
ダイオード、トランジスタ、演算増幅器の基本動作と増幅回路の基本事項を理解することを目標とする。
・ダイオード、トランジスタの基本動作を理解し、等価回路等を説明できる。
・増幅回路の基礎を理解し、動作量等を計算できる。
・演算増幅器の基本動作を理解し、増幅回路等を説明できる。
上記基本事項を理解できることで,学習教育目標の(D-1)を達成できたとする.
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 |
電子工学系領域 | 電子物性の基礎(電子や原子等の基本的性質,金属や半導体の物性)および半導体や半導体デバイスの基本的性質およびpn接合の特性やトランジスタの動作原理等を十分に理解し,説明ができる。 | 電子物性の基礎(電子や原子等の基本的性質,金属や半導体の物性)および半導体や半導体デバイスの基本的性質およびpn接合の特性やトランジスタの動作原理等を理解できる。 | 電子物性の基礎(電子や原子等の基本的性質,金属や半導体の物性)および半導体や半導体デバイスの基本的性質およびpn接合の特性やトランジスタの動作原理等を理解できない。 |
電子回路系領域 | ダイオードの基本動作,トランジスタ(バイポーラおよびFET)の基本動作と等価回路,各種増幅回路の基礎と動作量等の計算、演算増幅器,発信・変調・復調回路等を十分に理解し,説明ができる。 | ダイオードの基本動作,トランジスタ(バイポーラおよびFET)の基本動作と等価回路,各種増幅回路の基礎と動作量等の計算,演算増幅器,発信・変調・復調回路等を理解できる。 | ダイオードの基本動作,トランジスタ(バイポーラおよびFET)の基本動作と等価回路,各種増幅回路の基礎と動作量等の計算,演算増幅器,発信・変調・復調回路等を理解できない。 |
学科の到達目標項目との関係
教育方法等
概要:
コンピュータを理解する上で,半導体と,それを基本に構成される電子回路の知識が必要である.本授業では,ハードウェアの軸となる半導体の原理,種類と基礎特性,およびこれらの特徴を応用して構築される各種回路とその特性を中心に学ぶ.
授業の進め方・方法:
・授業方法は講義を中心とする.
・電子回路系の内容は教科書に沿って行う.
注意点:
<成績評価>試験(100%)の合計100点満点で(D-1)を評価し,合計の6割以上を獲得した者を合格とする.
<オフィスアワー>放課後 16:00 ~ 17:00,電子情報工学科棟1F 第1,2教員室.この時間にとらわれず必要に応じて来室可.
<先修科目・後修科目>先修科目:電気回路Ⅱ,後修科目:ディジタル電子回路.
<備考>電気回路Ⅰの内容も十分理解しておく必要がある.既に履修している化学及び物理に関連する科目知識も活かしながら取り組むこと.
授業の属性・履修上の区分
授業計画
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週 |
授業内容 |
週ごとの到達目標 |
後期 |
3rdQ |
1週 |
原子の構造と電子の性質 |
原子の構造,電子の電荷量や質量などの基本性質が説明できる.またパウリの排他律を理解し原子の電子配置を説明できる.エレクトロンボルトの定義を説明し単位換算等の計算ができる.
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2週 |
固体の構造・金属 |
結晶,エネルギーバンドの形成,フェルミ・ディラック分布を理解し,金属と絶縁体のエネルギーバンド図を説明できる.
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3週 |
半導体・ダイオード |
真性半導体と不純物半導体を説明できる.半導体のエネルギーバンド図を説明できる.pn接合を理解し説明できる.
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4週 |
トランジスタ増幅回路の基礎(1) |
バイポーラトランジスタによる増幅の原理を理解し説明ができる.
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5週 |
トランジスタ増幅回路の基礎(2) |
バイポーラトランジスタの増幅の仕組みを,hパラメータを用いて説明できる.
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6週 |
トランジスタのバイアス回路 |
トランジスタを使った増幅回路に行けるバイアス回路を説明ができる.
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7週 |
バイポーラトランジスタによる小信号増幅回路とFETによる小信号増幅回路 |
バイポーラトランジスタおよびFETを用いた基本増幅回路を理解し,説明できる.
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8週 |
理解度チェック |
前半講義の要点を理解し,説明することができる.
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4thQ |
9週 |
負帰還増幅回路 |
負帰還増幅回路の動作原理を理解し説明ができる.
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10週 |
差動増幅回路と演算増幅器 |
差動増幅回路の仕組みを理解し,演算増幅器を使った基本的な回路を構成できる.
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11週 |
電力増幅回路 |
電力増幅回路の基礎を理解し,A級電力増幅回路,B級電力増幅回路の説明ができる.
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12週 |
高周波増幅回路 |
高周波増幅に関して通常の増幅と比較しどんな違いがあるかその特性を説明できる.
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13週 |
パルス回路(1) |
デジタル回路の基本となるパルス回路の原理を理解し説明できる.
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14週 |
パルス回路(2) |
各種マルチバイブレータの動作原理を理解し,波形形成回路にはどのような種類があるか理解し説明ができる.
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15週 |
補足授業 |
これまでの授業の復習または、変調回路を行う.
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16週 |
期末達成度試験 |
後半の要点を理解し説明ができる.
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評価割合
| 試験 | 小テスト | 平常点 | レポート | その他 | 合計 |
総合評価割合 | 100 | 0 | 0 | 0 | 0 | 100 |
配点 | 100 | 0 | 0 | 0 | 0 | 100 |