4年,5年前期までに修得した各専門科目や実験の知識をもとに,実際のアナログ電子機器を製作する。前期では赤外線センサ,後期ではアラーム回路の制作を行う。
概要:
これまで座学で学んだ回路設計の理論を実際のものづくりに活用して,設計能力を養う。さらに,設計を通して社会における技術の必要性を理解し,技術者としての心構えを形成する。また,設計・製作する中で,意見交換,討議を重ねることによりコミュニケーション能力を高める。
授業の進め方・方法:
3~4人のグループに分かれて,各自で個々の試作品を完成させる。授業の始めに回路の復習を行い,その後はグループ活動とする。
注意点:
電子回路Ⅰ,電子回路Ⅱで学習した知識が必要となる。
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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 電源回路の製作 |
電源回路の完成
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2週 |
三端子レギュレタ解説 電源回路とアンプ部の組み立て |
アンプ回路40%
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3週 |
焦電素子と赤外線の解説 アンプ部の組み立て |
アンプ回路80%
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4週 |
単電源オペアンプの解説 アンプ部の組み立て |
アンプ回路完成&動作確認
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5週 |
トリガ回路の解説 ウインドコンパレータの製作 |
トリガ回路40%
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6週 |
プローブの解説 タイマー回路の製作 |
トリガ回路80%
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7週 |
駆動回路の解説 駆動回路製作 |
トリガ回路完成&動作確認
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8週 |
オペアンプ周波数特性の解説 周波数特性のシミュレーション |
シミュレーターで,周波数特性を出力する
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2ndQ |
9週 |
周波数特性の測定を解説 回路修正と周波数特性の測定 |
周波数特性を測定する
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10週 |
外部機器の駆動について解説 警告灯の駆動
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警告灯をリレーで駆動し,独自の駆動装置を考える。
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11週 |
コンテストのルール,レポートについて説明 赤外線システムの製作 |
システムを完成させる
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12週 |
システムの改良 |
独自のシステムを考案し,製作する
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13週 |
システムの改良 |
独自のシステムを考案し,製作する
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14週 |
システムの改良 |
独自のシステムを考案し,製作する
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15週 |
コンテスト |
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16週 |
期末試験
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後期 |
3rdQ |
1週 |
後期ガイダンス 1.4kHzのパルス発振回路の製作と測定 |
パルス発振回路を完成させる
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2週 |
パルス発振回路回路のしくみを解説 3Hzパルス回路の設計、製作。
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アラーム回路を完成させる
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3週 |
アラーム回路のしくみを解説 各部の波形を測定 |
アラーム回路を測定する。 完成した班は,B級パワーアンプの資料をもらえる。
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4週 |
B級パワーアンプの解説 パワーアンプのシミュレーション |
設計したB級パワーアンプをシミュレータで確認する。
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5週 |
圧電スピーカーとダイナミックスピーカの解説 パワーアンプの回路製作
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パワーアンプの回路50%完成
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6週 |
トランジスタの検査方法の解説 入出力波形の測定 スイッチとボリューム回路製作 |
パワーアンプの回路50%完成回路を100%完成
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7週 |
振幅変調回路の仕様書配布 発振回路の解説 発振回路の製作 |
発振回路を完成させる
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8週 |
振幅変調回路の解説 振幅変調回路の製作 |
振幅変調回路を40%完成
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4thQ |
9週 |
共振回路のしくみとIFTの調整方法について解説 振幅変調回路の製作 |
振幅変調回路を80%完成
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10週 |
改良について説明 振幅変調回路の製作 |
振幅変調回路を完成
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11週 |
レポート&発表について説明 改良する |
改良案を考える
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12週 |
アンテナ,バイパスコンデンサの解説 改良する
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改良を40%完了させる
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13週 |
改良する
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改良を80%完了させる
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14週 |
改良する 発表準備 |
改良を完了させる
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15週 |
作品発表 |
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16週 |
期末試験
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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 | 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 | 前1,前2,前7 |
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 | 前3,前8 |
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 | 前6 |
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 | 前6 |
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 | 前7 |
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 | 前5 |
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 | 前7 |
電圧降下法による抵抗測定の原理を説明できる。 | 3 | 前5 |
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 | 前5 |
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 | 後4,後5 |
電力量の測定原理を説明できる。 | 3 | 後5 |
オシロスコープの動作原理を説明できる。 | 3 | 前8 |
制御 | 伝達関数を用いたシステムの入出力表現ができる。 | 3 | 前8 |
ブロック線図を用いてシステムを表現することができる。 | 3 | 後2 |
システムの過渡特性について、ステップ応答を用いて説明できる。 | 3 | 前8 |
システムの定常特性について、定常偏差を用いて説明できる。 | 3 | 前8 |
システムの周波数特性について、ボード線図を用いて説明できる。 | 3 | 前8 |
フィードバックシステムの安定判別法について説明できる。 | 3 | 前4 |
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 | 前1 |
抵抗・インピーダンスの測定が実践できる。 | 3 | 前1 |
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 | 前5 |
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 | 前5 |
キルヒホッフの法則を適用し、実験結果を考察できる。 | 3 | 前6 |
分流・分圧の関係を適用し、実験結果を考察できる。 | 3 | 前6 |
ブリッジ回路の平衡条件を適用し、実験結果を考察できる。 | 3 | 前6 |
重ねの理を適用し、実験結果を考察できる。 | 3 | 前6 |
インピーダンスの周波数特性を考慮し、実験結果を考察できる。 | 3 | 後7 |
共振について、実験結果を考察できる。 | 3 | 後7 |
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 | 後4 |
論理回路の動作について実験結果を考察できる。 | 3 | 後1,後2 |
ダイオードの電気的特性の測定法を習得し、その実験結果を考察できる。 | 3 | 前2 |
トランジスタの電気的特性の測定法を習得し、その実験結果を考察できる。 | 3 | 前7 |
ディジタルICの使用方法を習得する。 | 3 | 後1,後2 |
情報系分野【実験・実習能力】 | 情報系【実験・実習】 | 与えられた仕様に合致した組合せ論理回路や順序回路を設計できる。 | 3 | 後3 |
基礎的な論理回路を構築し、指定された基本的な動作を実現できる。 | 3 | 後3 |
論理回路などハードウェアを制御するのに最低限必要な電気電子測定ができる。 | 3 | 後3 |