Applications of Digital Circuits

Course Information

College Tokuyama College Year 2017
Course Title Applications of Digital Circuits
Course Code 0122 Course Category Specialized / Compulsory
Class Format Lecture Credits Academic Credit: 1
Department Department of Computer Science and Electronic Engineering Student Grade 4th
Term First Semester Classes per Week 1
Textbook and/or Teaching Materials テキスト:松田勲,伊原充博『ディジタルIC回路の基礎』(技術評論社), 参考図書:天野英晴『ディジタル設計者のための電子回路(改訂版)』(コロナ社) 
Instructor Koga Takanori

Course Objectives

アナログ回路、ディジタル回路のシミュレーションの基本技術を習得すること、ディジタルIC回路の実務的技術要素を理解して説明できること、を到達目標とする。特に、ディジタル回路をアナログ的観点で捉えることが出来るようになることが望ましい。

Rubric

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アナログ回路、ディジタル回路のシミュレーションの基本技術に習熟しており,様々な電子回路のシミュレーションを行うことができる.アナログ回路、ディジタル回路のシミュレーションの基本技術を習得しており,基本的な電子回路のシミュレーションを行うことができる.アナログ回路、ディジタル回路のシミュレーションの基本技術を習得しておらず,基本的な電子回路のシミュレーションを行うことができない.
評価項目2ディジタルIC回路の実務的技術要素を理解して,十分に説明できることができない.ディジタルIC回路の実務的技術要素を理解して説明できる.ディジタルIC回路の実務的技術要素を理解して説明できることができない.

Assigned Department Objectives

JABEE d-1 See Hide
到達目標 C 1 See Hide

Teaching Method

Outline:
3年次の「ディジタル回路」、「アナログ回路」の知識を基に、より実務的な回路技術に関して学ぶ。シミュレーションによるアナログ回路、ディジタル回路の解析手法を学び、電子回路に関する知識を深める。
Style:
講義とコンピュータによる演習が主体であるが、授業の内容を確実に身に付けるための予習・復習や課外でのレポート作成が成されていることを前提として講義を進める。【学習シート】では既習の内容についての演習を行い、理解度を確認する。
Notice:

Course Plan

Theme Goals
1st Semester
1st Quarter
1st ディジタル回路の基礎 基本ゲートやディジタルICの種類などについて、復習を含めて学ぶ。
2nd CMOSの基本回路 CMOSのスイッチングモデルによる基本回路の構成方法を学ぶ。
3rd CMOSの動作原理、基本構造とCMOS-ICの静特性 CMOSの動作原理と基本構造を学ぶ。CMOSゲートICの入出力特性などについて学ぶ。
4th CMOS-ICの動特性とTTLの動作原理、基本構造 CMOSゲートICの伝播遅延時間などについて学ぶ。TTL-ICの基本動作原理と基本構造を学ぶ。
5th 特別な入出力特性をもつICとインタフェース オープンコレクタ、トライステートIC、TTL-CMOSインタフェースなどについて学ぶ。
6th ラッチ、フリップフロップとメモリIC ラッチ、フリップフロップの構成、動作と各種フリップフロップの基本的な使用法を学ぶ。メモリICの基本素子の構造について解説する。
7th シミュレーションの準備(アナログ回路の復習) シミュレータの準備とアナログ電子回路の基礎事項の復習を行う。
8th 電子回路シミュレータ(NI Multisim)の使い方 電子回路シミュレータNI Multisimの概要と使用法を解説する。
2nd Quarter
9th 中間試験 ディジタル回路の基礎、CMOSの基本回路、TTLの基本原理、メモリなどについて、【学習シート】、テキストからの類題を出題する。
10th RLC回路 RLC回路の過渡解析、AC解析についてシミュレーションを通して学ぶ。
11th トランジスタ基本回路 トランジスタ増幅器のシミュレーションにより、トランジスタ回路の解析法を学ぶ。
12th 負帰還増幅回路 負帰還増幅器のシミュレーションによる解析法を学ぶ。
13th ゲートの伝搬遅延 NI Multisimによるディジタル回路シミュレーションの基本を解説する。ゲートにおける伝搬遅延による問題点をシミュレーションにより学ぶ。
14th フリップフロップによるカウンタとハザード シミュレーションによりタイムチャートを作成することなどを学ぶ。ダイナミックハザードの発生とその回避策について学ぶ。
15th 期末試験 シミュレーションで扱った回路の動作に関する理解度を確認する。
16th 答案返却など 前期末試験の解答・解説を行う。

Evaluation Method and Weight (%)

試験レポートTotal
Subtotal8020100
基礎的能力80080
実践的能力02020