概要:
１．電子回路の基礎となるダイオード、トランジスタおよびFETの構造と動作の特徴を説明できる。
２．回路設計に不可欠な負荷線、バイアス回路、交流に対する回路を説明できる。
３．トランジスタとＦＥＴの動作を理解し、等価回路を説明できる。
４．増幅回路の動作を理解し、基本増幅回路の設計をすることができる。
５．オペアンプの特徴を理解し、その基本動作を説明できる。
６．オペアンプを用いた基本増幅回路の動作を理解し、設計できる。
授業の進め方・方法:
・授業方法は講義を中心とし、演習問題や課題を出して解答の提出を求める。
・内容のまとまりご毎に小テストを行う。
注意点:
・学習内容を修得するには、自ら能動的に問題を解くことが必要となる。自宅でも演習問題などを十分に解くこと。
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週 |
授業内容 |
週ごとの到達目標 |
| 前期 |
| 1stQ |
| 1週 |
・イントロダクション
・正弦波交流とそのベクトル表示 |
・正弦波交流の特徴とフェーザを用いた表現を説明できる。
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| 2週 |
・抵抗、コイル、コンデンサの構造と性質
・記号法を用いた交流回路の計算 |
・抵抗、コイル、コンデンサの性質と機能を説明できる。
・記号法を用いる利点を説明できる。
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| 3週 |
・キルヒホッフの法則
・各種基本定理 |
・キルヒホッフの法則を説明できる。
・テブナンの定理とノートンの定理を説明できる。
・重ね合わせの理について説明できる。
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| 4週 |
・原子の構造と結合、半導体結晶の特徴
・真正半導体と不純物半導体の電気伝導 |
・原子の構造と半導体結晶の構造について説明できる。
・半導体の特徴を説明できる。
・不純物半導体の構造を説明できる。
・真正半導体と不純物半導体の電気伝導を説明できる。
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| 5週 |
・ｐｎ接合における電気伝導の特徴
・ダイオードの構造と電圧・電流特性 |
・ｐｎ接合の接合面で生じる現象を説明できる。
・ｐｎ接合における電位の状態を説明できる。
・ｐｎ接合ダイオードの電流・電圧特性を説明できる。
・ダイオードの整流作用を説明できる。
・非線形素子を含む回路の負荷線と図式的解法について説明できる。
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| 6週 |
・トランジスタの構造と電圧・電流特性
・トランジスタの増幅作用 |
・ｎｐｎトランジスタの構造と動作を説明できる。
・ｎｐｎトランジスタの電圧・電流特性を説明できる。
・増幅の概念を説明できる。
・トランジスタによる増幅作用を説明できる。
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| 7週 |
ＦＥＴの構造と電圧・電流特性 |
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| 8週 |
中間試験 |
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| 2ndQ |
| 9週 |
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| 10週 |
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| 11週 |
・差動増幅回路
・電圧フォロワ回路 |
・差動増幅回路の動作を説明できる。
・差動増幅回路の特徴を説明できる。
・バッファアンプの性質と用途を説明できる。
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| 12週 |
・オペアンプの動作と特徴
・反転増幅回路 |
・オペアンプの動作を説明できる。
・オペアンプの特徴を説明できる。
・反転増幅回路の増幅率を計算できる。
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| 13週 |
オペアンプを用いた増幅回路 |
・非反転増幅回路の増幅率を計算できる。
・差動増幅回路の出力を計算できる。
・バッファアンプの動作を説明できる。
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| 14週 |
オペアンプを用いた演算回路 |
・加算回路の動作を説明できる。
・微分回路、席分回路の動作を説明できる。
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| 15週 |
期末試験 |
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| 16週 |
電子回路の総まとめ |
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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 |
| 専門的能力 | 分野別の専門工学 | 電気・電子系分野 | 電気回路 | 電荷と電流、電圧を説明できる。 | 2 | |
| オームの法則を説明し、電流・電圧・抵抗の計算ができる。 | 3 | |
| キルヒホッフの法則を用いて、直流回路の計算ができる。 | 3 | |
| 合成抵抗や分圧・分流の考え方を用いて、直流回路の計算ができる。 | 3 | |
| 重ねの理を説明し、直流回路の計算に用いることができる。 | 3 | |
| 正弦波交流の特徴を説明し、周波数や位相などを計算できる。 | 3 | |
| 平均値と実効値を説明し、これらを計算できる。 | 2 | |
| 正弦波交流のフェーザ表示を説明できる。 | 2 | |
| R、L、C素子における正弦波電圧と電流の関係を説明できる。 | 3 | |
| インピーダンスとアドミタンスを説明し、これらを計算できる。 | 3 | |
| 正弦波交流の複素表示を説明し、これを交流回路の計算に用いることができる。 | 3 | |
| キルヒホッフの法則を用いて、交流回路の計算ができる。 | 3 | |
| 合成インピーダンスや分圧・分流の考え方を用いて、交流回路の計算ができる。 | 3 | |
| 網目電流法や節点電位法を用いて交流回路の計算ができる。 | 2 | |
| 重ねの理やテブナンの定理等を説明し、これらを交流回路の計算に用いることができる。 | 2 | |
| 電子回路 | ダイオードの特徴を説明できる。 | 3 | |
| 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。 | 3 | |
| FETの特徴と等価回路を説明できる。 | 3 | |
| 利得、周波数帯域、入力・出力インピーダンス等の増幅回路の基礎事項を説明できる。 | 3 | |
| トランジスタ増幅器のバイアス供給方法を説明できる。 | 3 | |
| 演算増幅器の特性を説明できる。 | 3 | |
| 反転増幅器や非反転増幅器等の回路を説明できる。 | 3 | |
| 電子工学 | 真性半導体と不純物半導体を説明できる。 | 2 | |
| 半導体のエネルギーバンド図を説明できる。 | 2 | |
| pn接合の構造を理解し、エネルギーバンド図を用いてpn接合の電流―電圧特性を説明できる。 | 2 | |
| バイポーラトランジスタの構造を理解し、エネルギーバンド図を用いてバイポーラトランジスタの静特性を説明できる。 | 2 | |
| 電界効果トランジスタの構造と動作を説明できる。 | 2 | |