概要:
いくつかの電子回路を選び,プリント基板の設計製作,実装,回路動作テストを通じて,電子回路の総合的な製作過程を学ぶ。また,製作した回路の動作説明を通じて,プレゼンテーション能力を養う。
授業では,プリント基板CAD,EAGLEの使用法を講義し,演習を通じてCAD使用法を修得する。作成したデータを用いて基板加工機を用いてプリント基板を作成し,回路を組み立て,動作確認する。トランジスタを用いたオペアンプ回路,オペアンプを使用した状態判別回路を題材として取り上げ,プリント基板の設計法を演習した後,回路を製作する。2回の製作課題を予定している。電気情報演習デザイン演習1の履修によってプリント基板CADの使用法,基板製作能力を身につける。
授業の進め方・方法:
(1)~(3)について,課題毎に,製作した回路基板の動作を示す。評価は設計した電子回路基板(30%),設計した電子回路のプレゼンテーション(30%),レポート(40%)の割合とし、評価点を決定する。合格は60点以上(100点満点)とする。レポートでは,設計,CAD製作についての説明,動作特性を正しく評価できているかを評価する。
注意点:
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週 |
授業内容 |
週ごとの到達目標 |
前期 |
1stQ |
1週 |
ガイダンス1 CADの使い方 |
CADの使い方を理解できる
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2週 |
ガイダンス2 CADの使い方,課題回路解説 |
CADの使い方を理解できる
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3週 |
電子回路設計演習 CAD演習 |
CADの使い方を理解できる
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4週 |
電子回路設計製作演習1 (1) 課題回路設計 |
演習課題の回路を製作できる
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5週 |
電子回路設計製作演習1 (2) CAD作成,基板組み立て,回路動作のチェック,特性評価 |
演習課題の回路を製作できる
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6週 |
電子回路設計製作演習1 (3) CAD作成,基板組み立て,回路動作のチェック,特性評価 |
演習課題の回路を製作できる
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7週 |
電子回路設計製作演習1 (4) 基板作成,基板組み立て,回路動作のチェック,特性評価 |
演習課題の回路を製作できる
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8週 |
電子回路設計製作演習1 (5) 基板作成,基板組み立て,回路動作のチェック,特性評価 |
演習課題の回路を製作できる
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2ndQ |
9週 |
電子回路設計製作演習1 (6) 製作回路に関するプレゼンテーション |
演習課題の回路の動作を説明できる
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10週 |
電子回路設計製作演習2 (1) 課題配布,設計 |
演習課題の回路を製作できる
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11週 |
電子回路設計製作演習2 (2) CAD作成,基板組み立て,回路動作のチェック,特性評価 |
演習課題の回路を製作できる
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12週 |
電子回路設計製作演習2 (3) CAD作成,基板組み立て,回路動作のチェック,特性評価 |
演習課題の回路を製作できる
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13週 |
電子回路設計製作演習2 (4) 基板作成,基板組み立て,回路動作のチェック,特性評価 |
演習課題の回路を製作できる
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14週 |
電子回路設計製作演習2 (5) 基板作成,基板組み立て,回路動作のチェック,特性評価 |
演習課題の回路を製作できる
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15週 |
電子回路設計製作演習2 (6) 基板作成,基板組み立て,回路動作のチェック,特性評価 |
演習課題の回路を製作できる
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16週 |
電子回路設計製作演習2 (7) 製作回路に関するプレゼンテーション |
演習課題の回路の動作を説明できる
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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 | |
計測 | 計測方法の分類(偏位法/零位法、直接測定/間接測定、アナログ計測/ディジタル計測)を説明できる。 | 3 | |
精度と誤差を理解し、有効数字・誤差の伝搬を考慮した計測値の処理が行える。 | 3 | |
SI単位系における基本単位と組立単位について説明できる。 | 3 | |
計測標準とトレーサビリティの関係について説明できる。 | 3 | |
指示計器について、その動作原理を理解し、電圧・電流測定に使用する方法を説明できる。 | 3 | |
倍率器・分流器を用いた電圧・電流の測定範囲の拡大手法について説明できる。 | 3 | |
A/D変換を用いたディジタル計器の原理について説明できる。 | 3 | |
電圧降下法による抵抗測定の原理を説明できる。 | 3 | |
ブリッジ回路を用いたインピーダンスの測定原理を説明できる。 | 3 | |
有効電力、無効電力、力率の測定原理とその方法を説明できる。 | 3 | |
電力量の測定原理を説明できる。 | 3 | |
オシロスコープの動作原理を説明できる。 | 3 | |
分野別の工学実験・実習能力 | 電気・電子系分野【実験・実習能力】 | 電気・電子系【実験実習】 | 電圧・電流・電力などの電気諸量の測定が実践できる。 | 3 | |
抵抗・インピーダンスの測定が実践できる。 | 3 | |
オシロスコープを用いて実際の波形観測が実施できる。 | 3 | |
電気・電子系の実験を安全に行うための基本知識を習得する。 | 3 | |
増幅回路等(トランジスタ、オペアンプ)の動作に関する実験結果を考察できる。 | 3 | |
論理回路の動作について実験結果を考察できる。 | 3 | |