デジタル・アナログ集積回路

科目基礎情報

学校	大島商船高等専門学校	開講年度	2017
授業科目	デジタル・アナログ集積回路
科目番号	0101	科目区分	専門 / 選択
授業形態	授業	単位の種別と単位数	学修単位: 2
開設学科	情報工学科	対象学年	5
開設期	前期	週時間数	前期:4
教科書/教材	[教科書] 使用しない　 /　 [教材] 自作プリント
担当教員	山田 博

到達目標

(１) 電子や原子等の基本的性質、金属や半導体の物性を理解し詳しく説明できる
(２) 半導体の基本的性質、ｐｎ接合の特性やトランジスタの動作原理を理解し詳しく説明できる
(３) C-MOSを用いたインバータ回路、ゲート回路、複合論理回路の回路構成や動作原理を詳細に説明できる
(４) メモリー集積回路の回路構成や動作原理を理解し詳細に説明できる
(５) A/D変換やD/A変換について回路構成や動作原理を理解し詳細に説明できる

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	電子や原子等の基本的性質、金属や半導体の物性を理解し詳しく説明できる	電子や原子等の基本的性質、金属や半導体の物性の基本を説明できる	電子や原子等の基本的性質、金属や半導体の物性の基本を説明できない
評価項目２	半導体の基本的性質、ｐｎ接合の特性やトランジスタの動作原理を理解し詳しく説明できる	半導体の基本的性質、ｐｎ接合の特性やトランジスタの動作原理の基本を説明できる	半導体の基本的性質、ｐｎ接合の特性やトランジスタの動作原理の基本を説明できない
評価項目３	C-MOSを用いたインバータ回路、ゲート回路、複合論理回路の回路構成や動作原理を詳細に説明できる	C-MOSを用いたインバータ回路、ゲート回路、複合論理回路の回路構成や動作原理の基礎を説明できる	C-MOSを用いたインバータ回路、ゲート回路、複合論理回路の回路構成や動作原理の基礎を説明できない
評価項目４	メモリー集積回路の回路構成や動作原理を理解し詳細に説明できる	メモリー集積回路の回路構成や動作原理の基本を理解し説明できる	メモリー集積回路の回路構成や動作原理の基本を説明できない
評価項目５	A/D変換やD/A変換について回路構成や動作原理を理解し詳細に説明できる	A/D変換やD/A変換について回路構成や動作原理の基本を理解し説明できる	A/D変換やD/A変換について回路構成や動作原理の基本を説明できない

学科の到達目標項目との関係

JABEE J(05)

本校 (1)-a

情報 (4)-a

教育方法等

概要:

デジタル回路とアナログ回路をもつシステムＬＳＩは、自然界のアナログ信号とコンピュータのデジタル信号を同時に扱うことができます。現在、工場やビルの電気設備や、自動車、家電、携帯電話の電子回路などに幅広く使われています。このようなデジタル素子とアナログ素子の混在するＬＳＩの設計の基本を講義します。

授業の進め方・方法:

講義はオリジナルの重要キーワードがブランク方式のプリントにより行います。自学自習時間には、講義内容を復習する演習を実施します。

注意点:

自学自習課題は、必ず毎回提出しすること。

授業計画

		週	授業内容	週ごとの到達目標
前期
	1stQ
		1週	ガイダンス / デジタルエレクトロニクス産業の編成	システムＬＳＩ、デジタルエレクトロニクス
		2週	不純物半導体のバンド理論	pn接合のエネルギーバンド構造
		3週	pn接合でのキャリア注入と整流特性	ドリフト速度、半導体のオームの法則、キャリア注入
		4週	バイポーラトランジスタのバンド構造	キャリアの注入効率と輸送効率、ｇパラメータ等価回路
		5週	MOSゲートのバンド構造とMOS-FETの特性(1)	MOSゲートの蓄積状態、空乏層状態、反転状態、MOS-FETの線形領域での特性
		6週	MOSゲートのバンド構造とMOS-FETの特性(2)	MOS-FETの飽和領域での特性、キャリアの走行時間
		7週	CMOS論理ゲート回路	ｐチャネル型、ｎチャネル型、相補型、複合論理ゲート
		8週	前期中間試験
	2ndQ
		9週	メモリ集積回路(１)	記憶ノード、DRAM、相安定フリップフロップ、SRAM
		10週	メモリ集積回路(２)	浮遊ゲート、EEPROM、FeRAM
		11週	アナログ・デジタル変換回路	フラッシュAD変換器、積分型AD変換器
		12週	デジタル・アナログ変換回路	抵抗アレイ型DA変換器、R-2R型DA変換器
		13週	集積化プロセス(１)	単結晶シリコンインゴッド、シリコンウェーハ、平滑化、熱酸化
		14週	集積化プロセス(２)	ＣＶＤ成膜法、スパッタ成膜法、真空蒸着法、ソグラフィ
		15週	総合演習	達成目標の自己チェックと各種試験対策
		16週	学年末試験

評価割合

	試験	課題	相互評価	授業態度	ポートフォリオ	その他	合計
総合評価割合	60	30	0	10	0	0	100
基礎的能力	0	0	0	0	0	0	0
専門的能力	60	30	0	10	0	0	100
分野横断的能力	0	0	0	0	0	0	0