到達目標
1.電子回路を構成する上で必要不可欠となる半導体素子の基本動作が理解できる。
2.ダイオードやトランジスタを含む電子回路の動作が理解できる。
3.増幅回路の動作が理解できる。
4.発振回路における発振周波数を算出できる。
5.オペアンプを用いた増幅回路や演算回路の動作が理解できる。
6.ディジタル信号回路の動作が理解できる。
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 | 電子回路を構成する上で必要不可欠となる半導体素子の基本動作が説明できる. | 電子回路を構成する上で必要不可欠となる半導体素子の基本動作が理解できる. | 電子回路を構成する上で必要不可欠となる半導体素子の基本動作が理解できない. |
評価項目2 | ダイオードやトランジスタを含む電子回路の動作が説明できる. | ダイオードやトランジスタを含む電子回路の動作が理解できる. | ダイオードやトランジスタを含む電子回路の動作が理解できない. |
評価項目3 | 増幅回路の動作が説明できる. | 増幅回路の動作が理解できる. | 増幅回路の動作が理解できない. |
評価項目4 | 発振回路における発振周波数を算出できる. | 発振回路における発振周波数をおおむね算出できる. | 発振回路における発振周波数を算出できない. |
評価項目5 | オペアンプを用いた増幅回路や演算回路の動作が説明できる. | オペアンプを用いた増幅回路や演算回路の動作が理解できる. | オペアンプを用いた増幅回路や演算回路の動作が理解できない. |
学科の到達目標項目との関係
教育方法等
概要:
メカトロニクスにおいては、モータを用いた機器の制御やノイズカットなどのフィルタリングが必要であり、増幅回路やフィルタ回路などのアナログ電子回路の知識が必要である。電子回路においては、半導体素子(ダイオード、トランジスタおよびチップ化されたオペアンプ)が用いられている。本科目においては、半導体素子の動作原理から半導体を用いた応用回路まで幅広く学習する。
授業の進め方・方法:
教科書とスライドまたは板書を中心に授業を進める。その中で、演習問題を適宜取り入れ、授業内容が身に付くようにする。さらに、試験前には課題レポートを課し、試験勉強に向けた要点を整理できるように配慮する。
注意点:
得点配分は、中間試験35%、期末試験35%、課題30%とし、100点法で評価する。
課題を提出した者に対しては、必要に応じて再試験を行う。再試験を受けた場合、総合評価の上限を60点とする。
評価基準:60点以上を合格とする。
次回の授業範囲を予習し、専門用語の意味等を理解しておくこと。
授業の属性・履修上の区分
授業計画
|
|
週 |
授業内容 |
週ごとの到達目標 |
前期 |
1stQ |
1週 |
電子回路の基本 |
電子回路の基本を理解する。
|
2週 |
半導体(真性半導体,n形半導体,p形半導体) |
半導体(真性半導体,n形半導体,p形半導体)を理解する。
|
3週 |
ダイオード(pn接合,基本特性,その他のダイオード) |
ダイオード(pn接合,基本特性,その他のダイオード)を理解する。
|
4週 |
バイポーラトランジスタの構造と動作 |
バイポーラトランジスタの構造と動作を理解する。
|
5週 |
バイポーラトランジスタの電流増幅率 |
バイポーラトランジスタの電流増幅率を理解する。
|
6週 |
バイポーラトランジスタの接地方式および特性 |
バイポーラトランジスタの接地方式および特性を理解する。
|
7週 |
バイポーラトランジスタの等価回路導出 |
バイポーラトランジスタの等価回路導出を理解する
|
8週 |
hパラメータ |
hパラメータを理解する。
|
2ndQ |
9週 |
hパラメータを用いたエミッタ接地回路の等価回路 |
hパラメータを用いたエミッタ接地回路の等価回路を理解する。
|
10週 |
hパラメータを用いたベース接地回路の等価回路 |
hパラメータを用いたベース接地回路の等価回路を理解する。
|
11週 |
hパラメータを用いたコレクタ接地回路の等価回路 |
hパラメータを用いたコレクタ接地回路の等価回路を理解する。
|
12週 |
増幅回路の種類 |
増幅回路の種類を理解する。
|
13週 |
増幅作用(増幅度,利得) |
増幅作用(増幅度,利得)を理解する。
|
14週 |
電流増幅,電圧増幅,電力増幅 |
電流増幅,電圧増幅,電力増幅を理解する。
|
15週 |
直流負荷線,交流負荷線 |
直流負荷線,交流負荷線を理解する。
|
16週 |
|
|
後期 |
3rdQ |
1週 |
オペアンプの性質 |
オペアンプの性質を理解する。
|
2週 |
オペアンプを用いた増幅回路(反転増幅回路) |
オペアンプを用いた増幅回路(反転増幅回路)を理解する。
|
3週 |
オペアンプを用いた増幅回路(非反転増幅回路) |
オペアンプを用いた増幅回路(非反転増幅回路)を理解する。
|
4週 |
オペアンプを用いた演算回路(加算回路,減算回路) |
オペアンプを用いた演算回路(加算回路,減算回路)を理解する。
|
5週 |
オペアンプを用いた演算回路(積分回路,微分回路) |
オペアンプを用いた演算回路(積分回路,微分回路)を理解する。
|
6週 |
オペアンプを用いた応用回路 |
オペアンプを用いた応用回路を理解する。
|
7週 |
現実のオペアンプ |
理想オペアンプと現実のオペアンプの違いを理解する。
|
8週 |
発振回路の性質 |
発振回路の性質を理解する。
|
4thQ |
9週 |
発振条件と発振周波数 |
発振条件と発振周波数を理解する。
|
10週 |
LC発振回路 |
LC発振回路を理解する。
|
11週 |
水晶発振回路 |
水晶発振回路を理解する。
|
12週 |
CR発振回路(移相発振回路) |
CR発振回路(移相発振回路)を理解する。
|
13週 |
CR発振回路(ウィーンブリッジ発振回路) |
CR発振回路(ウィーンブリッジ発振回路)を理解する。
|
14週 |
変調復調回路 |
変調復調回路を理解する。
|
15週 |
応用電子回路 |
応用電子回路を理解する。
|
16週 |
|
|
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 |
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 | 前1,前2,前3,前4,後15 |
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 | 前5,前6,前7,前8,前9,前10,前11,前12,後15 |
FETの特徴と等価回路を説明できる。 | 3 | 前13,前14,前15,後15 |
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 | 後1,後2,後3,後4,後8,後9,後15 |
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 | 後1,後2,後3,後4,後5,後6,後7,後15 |
演算増幅器の特性を説明できる。 | 3 | 後10,後11,後12,後15 |
演算増幅器を用いた基本的な回路の動作を説明できる。 | 3 | |
発振回路の特性、動作原理を説明できる。 | 3 | |
変調・復調回路の特性、動作原理を説明できる。 | 3 | |
評価割合
| 試験 | 発表 | 相互評価 | 態度 | ポートフォリオ | その他 | 合計 |
総合評価割合 | 70 | 0 | 0 | 0 | 0 | 30 | 100 |
基礎的能力 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
専門的能力 | 70 | 0 | 0 | 0 | 0 | 30 | 100 |
分野横断的能力 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |