到達目標
前期中間試験:電子回路の構成要素(デバイス)と特性を理解し,基礎的な回路解析ができる。ダイオードの基本特性,各種ダイオード回路が理解できる。
前期期末試験:トランジスタ(CMOS,バイポーラ)の動作原理と小信号等価回路を理解し,回路解析ができる。
後期中間試験:差動増幅回路とオペアンプの増幅演算回路の構成と原理を理解し解析ができる。
後期期末試験:オペアンプの増幅演算回路(一部),負帰還増幅回路,発振回路,無線通信回路の構成と動作原理を理解し,回路解析ができる。
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 |
評価項目1 | | | |
評価項目2 | | | |
評価項目3 | | | |
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)
説明
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教育方法等
概要:
デジタル化の時代と呼ばれる今日でも信号処理の高速化や伝送の高周波化,回路の低電圧化や低消費電力化などの電子回路技術に関する課題解決のために,アナログ電子回路技術の重要性が高まっている。本授業はこうした電子回路技術の動向に対応するため,電子デバイス(ダイオード,バイポーラトランジスタ,JFET,MOSFET),とアナログ電子回路の基礎理論および応用技術に対する知的好奇心の触発,学習意欲の喚起,体系的知識の習得,本質的理解の定着,問題解決能力の育成をそれぞれ図ることを目的とする。
授業の進め方・方法:
大学工学部の電気・電子・通信・情報系学生向けCMOSアナログ電子回路の講義を座学形式で行う。講義項目は,教科書に照らして進めるが,学生の理解度に応じて変更する場合がある。小テストを事前予告なしで授業時間に実施し,自己学習の有無を評価する。講義の進捗状況で小テストの代わりにレポート課題を課す場合もある。
注意点:
関連科目
回路理論,電磁気学,集積回路,情報工学実験Ⅰ・Ⅱ・Ⅲ
学習指針
定期試験の成績が悪かったという理由で試験後に埋め合わせを意図したレポートなどは実施しない。また,正当な理由がない場合は欠課時数の埋め合わせを目的とする補講はしない。レポート課題の提出期限を過ぎたものは受け取らない。
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 |
電子回路とは |
電子回路とは,電圧と電流を理解できる。
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2週 |
電子回路の構成要素1 |
受動素子,能動素子,電源素子を理解できる
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3週 |
電子回路の構成要素2 |
交流理論とインピーダンスを理解できる
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4週 |
電子回路の基礎的解析法1 |
キルヒホッフの法則,重ね合わせの理を理解できる
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5週 |
電子回路の基礎的解析法2 |
等価電源定理,テブナンの定理,ノートンの定理を理解できる
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6週 |
ダイオードとトランジスタ1 |
半導体とは,ダイオードの構造,種類を理解できる
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7週 |
ダイオードとトランジスタ2 |
ダイオードの特性,用途,使用例,波形整形回路を理解できる
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8週 |
ダイオードとトランジスタ3 |
バイポーラトランジスタを理解できる
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2ndQ |
9週 |
ダイオードとトランジスタ4 |
電界効果トランジスタ(FET),MOSトランジスタを理解できる
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10週 |
CMOS回路とトランジスタの増幅作用1 |
CMOSとは,CMOS回路を理解できる
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11週 |
CMOS回路とトランジスタの増幅作用2 |
デジタル回路応用におけるトランジスタの大信号動作を理解できる
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12週 |
CMOS回路とトランジスタの増幅作用3 |
増幅作用におけるトランジスタの小信号動作を理解できる
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13週 |
バイアスと小信号 等価回路1 |
直流特性と動作点,コンダクタンスを理解できる
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14週 |
バイアスと小信号 等価回路2 |
小信号等価回路を理解できる
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15週 |
バイアスと小信号 等価回路3 |
トランジスタとバイアス回路を理解できる
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16週 |
前期期末試験 |
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後期 |
3rdQ |
1週 |
トランジスタ増幅回路1 |
小信号の増幅,ソース(エミッタ)接地回路を理解できる
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2週 |
トランジスタ増幅回路2 |
ゲート(ベース)接地回路を理解できる
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3週 |
トランジスタ増幅回路3 |
ドレーン(コレクタ)接地回路を理解できる
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4週 |
増幅回路の周波数 応答1 |
MOSトランジスタの寄生容量,小信号応答と寄生容量を理解できる
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5週 |
増幅回路の周波数 応答2 |
ゲート接地回路とドレーン接地回路の周波数応答を理解できる
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6週 |
差動増幅回路 |
集積化技術とマッチング,カレントミラー回路,差動増幅回路を理解できる
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7週 |
オペアンプ回路1 |
オペアンプとは,CMOSオペアンプを理解できる
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8週 |
オペアンプ回路2 |
オペアンプの種類,オペアンプの基本回路を理解できる
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4thQ |
9週 |
オペアンプ回路3 |
オペアンプの増幅回路(反転増幅,非反転増幅)を理解できる
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10週 |
オペアンプ回路4 |
オペアンプの演算回路(加算器,減算器)を理解できる
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11週 |
オペアンプ回路5 |
オペアンプの演算回路(微分器,積分器,微分方程式を解く回路等)を理解できる
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12週 |
負帰還増幅回路1 |
負帰還とは,負帰還の種類,負帰還増幅回路を理解できる
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13週 |
負帰還増幅回路2 |
利得の周波数特性とボード線図,負帰還による帯域改善を理解できる
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14週 |
発振回路 |
発振の原理,帰還型発振回路,弛張型発振回路を理解できる
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15週 |
無線通信回路 |
無線通信の基礎,フィルタとオペアンプ,能動フィルタの設計を理解できる
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16週 |
学年末試験 |
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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 | 小テスト・課題レポート | 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 |