電子回路

科目基礎情報

学校 豊田工業高等専門学校 開講年度 平成30年度 (2018年度)
授業科目 電子回路
科目番号 34127 科目区分 専門 / 選択
授業形態 講義 単位の種別と単位数 学修単位: 2
開設学科 情報工学科 対象学年 4
開設期 前期 週時間数 2
教科書/教材 「よくわかる電子回路の基礎」堀 桂太郎 ISBN-10: 4485300544/教材用プリント(講義ノート)配布 「なっとくする電子回路」藤井信生著((株)講談社)ISBN:9784061545045、「アナログ電子回路のキホンのキホン」木村誠聡著(秀和システム)ISBN:978-4-7980-2060-0
担当教員 都築 啓太

到達目標

(ア)半導体素子(受動素子、能動素子)の役割、電圧源と電流源、アースの意味を理解する。
(イ)ノートンの定理、信号源の等価回路などを使って回路を解析できるようにする。
(ウ)電子デバイスの役割と、素子を応用した回路の役割について理解をする。
(エ)オペアンプの基本動作、電圧増幅度、入出力抵抗、理想特性について理解をする。
(オ)フィルタ回路の周波数特性、同相除去比について理解をする。
(カ)各回路の等価回路を理解して、増幅器を設計できる。
(キ)特殊な増幅器を、オペアンプを用いて設計できる。

ルーブリック

最低限の到達レベルの目安(優)最低限の到達レベルの目安(良)最低限の到達レベルの目安(不可)
評価項目(ア)半導体素子(受動素子、能動素子)の役割、電圧源と電流源、アースの意味を理解し、ノートンの定理、信号源の等価回路などを使って回路を解析できる。半導体素子(受動素子、能動素子)の役割、電圧源と電流源、アースの意味を理解し、ノートンの定理、信号源の等価回路などを使って回路をほぼ解析できる。半導体素子(受動素子、能動素子)の役割、電圧源と電流源、アースの意味を理解できず、ノートンの定理、信号源の等価回路などを使って回路を解析できない。
評価項目(イ)オペアンプの基本動作、電圧増幅度、入出力抵抗、理想特性について理解しており、)特殊な増幅器を、オペアンプを用いて設計できる。 オペアンプの基本動作、電圧増幅度、入出力抵抗、理想特性についておおむね理解しており、特殊な増幅器を、オペアンプを用いてほぼ設計できる。オペアンプの基本動作、電圧増幅度、入出力抵抗、理想特性についておおむね理解できず、特殊な増幅器を、オペアンプを用いてほぼ設計できない。
評価項目(ウ)電子デバイスの役割と各回路の等価回路を理解して、素子を応用した回路の役割について理解をする。電子デバイスの役割と各回路の等価回路を理解して、素子を応用した回路の役割についてほぼ理解をする。電子デバイスの役割と各回路の等価回路を理解して、素子を応用した回路の役割について理解できない。

学科の到達目標項目との関係

学習・教育到達度目標 A1, JABEE d, 本校教育目標 ②

教育方法等

概要:
直流回路、交流回路(2年)、信号解析、過渡現象論(3年)を基礎に行う授業である。電子回路の解析で必要となる基礎的な事項、テブナンの定理、ノートンの定理について学ぶ。まず主要な電子デバイスであるダイオード、トランジスタ、FETの役割と基本的な動作のしくみについて学ぶ。次に卒業研究や工業界などですぐ応用できるオペアンプ(演算増幅器)を使った反転増幅回路、非反転増幅回路、ボルテージフォロワー回路、差動増幅回路、加算回路、積分微分回路などが設計できるようにする。オペアンプの性能を表すパラメータの周波数特性などについても学ぶ。さらにオペアンプを用いた特殊な回路の動作原理と設計法を学ぶ。
授業の進め方と授業内容・方法:
注意点:
直流回路、交流回路(2年)、過渡現象論、信号解析(3年)を修得していることを前提に授業を進める。継続的に授業内容の予習・復習を行うこと。また、授業内容について、決められた期日までの課題(レポート)提出を求める。

授業計画

授業内容・方法 週ごとの到達目標
前期
1週 「ガイダンス」:シラバスの説明,電子回路の基礎:電子回路とは、電圧源と電流源、アースの働き、電圧源と電流源 半導体素子(受動素子、能動素子)の役割、電圧源と電流源、アースの意味を理解する。
2週 「直流と交流」:直流と交流の表現方法、周期・最大値・実効値・周波数 直流と交流の表現方法、周期・最大値・実効値・周波数について理解できる。
3週 「電気の基礎」:インピーダンス、テブナンの定理、ノートンの定理 ノートンの定理、信号源の等価回路などを使って回路を解析できる。
4週 「電子デバイス」:ダイオード、トランジスタ、FET 電子デバイスの役割と、素子を応用した回路の役割について理解し、計算できる。
5週 「電子デバイス」:ダイオード、トランジスタ、FET 電子デバイスの役割と、素子を応用した回路の役割について理解し、計算できる。
6週 「トランジスタ増幅回路」:接地方式、バイアス回路の種類、エミッタ接地回路 トランジスタ増幅回路における接地方式、バイアス回路の種類、エミッタ接地回路について理解し、計算できる。
7週 「トランジスタ増幅回路」:接地方式、バイアス回路の種類、エミッタ接地回路 トランジスタ増幅回路における接地方式、バイアス回路の種類、エミッタ接地回路について理解し、計算できる。
8週 「FET増幅回路」:FETの特徴、バイアス回路の種類、等価回路 :FETの特徴、バイアス回路の種類、等価回路について理解し、計算できる。
9週 「各種の増幅回路」:差動増幅回路、フォロワ回路、複数接続回路 トランジスタやFETを用いた種々の増幅回路について理解し、計算できる。
10週 「各種の増幅回路」:差動増幅回路、フォロワ回路、複数接続回路 トランジスタやFETを用いた種々の増幅回路について理解し、計算できる。
11週 「オペアンプの基礎」:オペアンプの電圧増幅度、反転回路・非反転回路 オペアンプの基本動作、電圧増幅度、入出力抵抗、理想特性について理解し、計算できる。
12週 「オペアンプ応用回路」:フィルタ回路(HPF、LPF、BPF) フィルタ回路の周波数特性、同相除去比について理解し、特殊な増幅器を、オペアンプを用いて設計できる。
13週 「発振回路」:RC発信回路、LC発振回路 各回路の等価回路を理解して、増幅器を設計できる。
14週 「変調と復調」:変調方式、復調方式とそのメカニズム 変調と復調の仕組みについて理解し、説明できる。
15週 「電源回路」:半波整流、全波整流 電源回路の仕組みや整流回路および、スイッチングの方式について理解し説明できる。
16週

評価割合

中間試験定期試験課題合計
総合評価割合305020100
専門的能力305020100