到達目標
1. 1) 電子回路に使用される各種基本素子の動作原理の理解
2) 増幅回路に関する基礎知識の習得
3) 各種バイアス回路の回路構成と特徴の理解
2. 1) トランス結合増幅回路と電力増幅回路の理解
2) 各種トランジスタ増幅回路の基本動作と特徴の理解
3. 1) オペアンプの基礎と等価回路の理解
2) オペアンプを用いた各種回路の理解
3) アクティブフィルタ回路の理解
4) 発振回路の動作原理の理解
4.1) 各種変調・復調回路の理解
2) パルス回路の理解
3) 論理回路の基礎
4) アナログ/ディジタル変換の動作原理の理解
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 |
評価項目1 | 仕様に合わせてトランジスタの基本的増幅回路の変更ができる。 | トランジスタの基本的増幅回路が設計できる。 | トランジスタの基本的増幅回路の回路定数が設計できない。 |
評価項目2 | 仕様にあわせてオペアンプによる基本的な演算回路の変更が設計できる。 | オペアンプによる基本的な演算回路が設計できる。 | オペアンプによる基本的な演算回路定数が設計できない。 |
評価項目3 | 仕様にあわせたパルス回路の設計ができる。 | パルス回路の動作原理が理解でき、基本的回路の設計ができる。 | パルス回路の動作原理が理解できない。 |
学科の到達目標項目との関係
準学士課程(本科1〜5年)学習教育目標 (2)
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JABEE基準 (d-1)
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JABEE基準 (d-2a)
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システム創成工学教育プログラム学習・教育目標 B-2
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システム創成工学教育プログラム学習・教育目標 D-1
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教育方法等
概要:
電子回路に用いられる基本素子の特性を理解するとともに各種トランジスタ増幅回路について,その回路構成と動作原理を解説する.次にオペアンプに基づく各種アナログ電子回路の回路構成とその動作原理を解説した後,各種発振回路や変・復調回路ならびにAD変換回路の動作原理を解説する.
完成された回路構成が選ばれた理由を理解し、回路設計の基本的な考え方を習得する。
※実務との関係
エレクトロニクスメーカーで光ディスク用レーザドライブ、信号処理、サーボ回路技術を担当していた経験を活かし、アナログ回路の種類、特性、設計手法等について講義形式で授業を行うものである。
授業の進め方・方法:
座学による講義が中心となる。適宜、演習問題を課す。
注意点:
関連科目:基礎電気回路,電気回路Ⅰ,Ⅱ,Ⅲ,ディジタル回路,電子工学,信号通信理論,電気電子材料
学習指針:自己学習は、講義に臨むにあたり、教科書や参考書等による予習と復習を行うこと。
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 |
導入 |
概要説明と各種基本素子が説明できる。
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2週 |
トランジスタの基礎1 |
トランジスタの静特性と増幅の原理を理解する。
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3週 |
トランジスタの基礎2 |
小信号等価回路をhパラメータで解析できる。
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4週 |
増幅回路の基礎 |
入出力抵抗,デシベルと利得が計算できる。
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5週 |
直流バイアス回路1 |
トランジスタの各種直流バイアス回路を設計できる。
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6週 |
直流バイアス回路2 |
バイアス回路の安定指数を計算できる。
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7週 |
小信号増幅回路1 |
CR結合増幅回路の基礎と電圧増幅度が計算できる。
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8週 |
小信号増幅回路2 |
直接結合増幅回路と差動増幅回路を理解する。
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2ndQ |
9週 |
小信号増幅回路3 |
周波数特性とミラー効果の関係が説明できる。
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10週 |
大信号増幅回路1 |
トランス結合増幅回路と電力増幅回路の計算ができる。
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11週 |
大信号増幅回路2 |
A級増幅とB級プッシュプル増幅の比較ができる。
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12週 |
帰還増幅回路1 |
帰還回路の基礎を理解する。
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13週 |
帰還増幅回路2 |
負帰還増幅回路の計算ができる。
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14週 |
高周波増幅回路1 |
高周波等価回路と共振回路の設計ができる。
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15週 |
高周波増幅回路2 |
同調型増幅回路の回路を構成することができる。
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16週 |
前期末テスト返却 |
理解が不十分な点を補充する
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後期 |
3rdQ |
1週 |
オペアンプ1 |
オペアンプの内部回路構成を理解する。
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2週 |
オペアンプ2 |
オペアンプによる増幅・加算・減算回路が設計できる。
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3週 |
オペアンプ3 |
オペアンプによる微分回路、積分回路が設計できる。
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4週 |
オペアンプ4 |
オペアンプによる整流回路、乗算回路を理解する。
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5週 |
オペアンプ5 |
オペアンプを用いたフィルタ定数の計算ができる。
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6週 |
オペアンプ6 |
オペアンプを用いたコンパレータと発振回路を理解する。
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7週 |
発振回路1 |
発振現象の基礎とLC・CR発振回路の動作を理解する。
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8週 |
発振回路2 |
水晶発振回路とVCO・PLLを理解する。
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4thQ |
9週 |
変復調回路1 |
AM変調・復調調回路の動作を説明できる。
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10週 |
変復調回路2 |
FM変調・復調回路の動作を説明で切る。
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11週 |
パルス回路1 |
非安定マルチバイブレータを理解する。
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12週 |
パルス回路2 |
双安定、単安定マルチバイブレータを理解する。
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13週 |
論理回路の基礎 |
TTL論理ゲートIC,CMOS論理ゲートICを説明できる。
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14週 |
A/D変換回路 |
アナログ/ディジタル変換回路の計算ができる。
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15週 |
D/A変換回路 |
ディジタル/アナログ変換回路の計算ができる。
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16週 |
学年末テスト返却 |
理解が不十分な点を補充する
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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 |
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 | 前1 |
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 | 前2,前3 |
FETの特徴と等価回路を説明できる。 | 4 | 前2,前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。 | 4 | 前4,前7,前8,前9,前10,前11,前12,前13,前14,前15 |
トランジスタ増幅器のバイアス供給方法を説明できる。 | 4 | 前5,前6 |
演算増幅器の特性を説明できる。 | 4 | 後1,後2,後3,後4,後5,後6 |
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 | 後2,後3,後4,後5,後6 |
発振回路の特性、動作原理を説明できる。 | 4 | 後7,後8,後11,後12 |
変調・復調回路の特性、動作原理を説明できる。 | 4 | 後9,後10 |
評価割合
| 試験 | 発表 | 相互評価 | 態度 | ポートフォリオ | その他 | 合計 |
総合評価割合 | 80 | 20 | 0 | 0 | 0 | 0 | 100 |
基礎的能力 | 80 | 20 | 0 | 0 | 0 | 0 | 100 |
専門的能力 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
分野横断的能力 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |