到達目標
【達成目標】
・ダイオードの特徴を理解できる。
・バイポーラトランジスタとFETの特性が理解できる。
・FET の特徴と等価回路が理解できる。
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 | ダイオードの特性図から等価回路導き出し、使用した定数の物理的意味を説明でき、実際の回路に適用できる。 | ダイオードの等価回路の意味が理解でき、ダイオードを用いた回路に適用できる。 | ダイオードの等価回路が書けい。 |
評価項目2 | バイポーラトランジスタとFETの特性を適用できる。 | バイポーラトランジスタとFETの特性が理解できる。 | バイポーラトランジスタとFETの特性が書けない。 |
評価項目3 | NOT回路やNAND回路にMOS-FETを設計できる。 | NOT回路やNAND回路にMOS-FETを適用できる。 | MOS-FETを用いたNOT回路やNAND回路を説明できない。 |
学科の到達目標項目との関係
学習・教育到達度目標 B① 専門分野における工学の基礎を理解できる。
学習・教育到達度目標 B② 自主的・継続的な学習を通じて、専門工学の基礎科目に関する問題を解くことができる。
教育方法等
概要:
コンピュータ等の電子機器に使用されている基本素子について学習する。まず、半導体、ダイオード、トランジスタの基本原理を理解する。
授業の進め方・方法:
ここでは簡単な電子回路を設計できるように実用に重点をおいた電子回路を学習する。電子回路の解析は電気回路で行う。従って電気回路については深い理解が必要である。まず最初に電気回路の復習と理解を深める。次に半導体回路の代表のダイオード、トランジスタの順番に詳しく学ぶ。
注意点:
電気回路(オームの法則、キルヒホフの法則、重ねの定理、テブナンの定理)が基礎となるので必ず理解しておく事。
授業の属性・履修上の区分
授業計画
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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(シラバスの説明等) ・電気回路の復習 |
・定電圧源と定電流源の確認 ・オームの法則と電圧効果の確認
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2週 |
・電気回路の復習 |
・キルヒホフの法則の確認 ・重ねの理の確認
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3週 |
・電子回路を構成する素子 ・半導体の電気的性質と構造について |
・抵抗、コイル、コンデンサについて電気回路的振る舞いを確認する。 ・半導体の電気的性質や構造がわかる。
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4週 |
・真正半導体について ・不純物半導体(p形半導体とn形半導体)について |
・共有結合が理解できる。 ・真正半導体が理解できる。 ・不純物半導体の電子とホールについて理解できる。
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5週 |
・pn接合 ・ダイオードの図記号 |
・pn接合における電子とホールの動きが理解できる。
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6週 |
・ダイオードの等価回路 |
・ダイオードの等価回路が理解できる。
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7週 |
・ダイオードを使った整流回路 |
・整流回路の動作について理解できる。
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8週 |
・中間試験 |
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2ndQ |
9週 |
・中間試験の内容についての解説 ・バイポーラトランジスタの基本構造と図記号 |
・中間試験の内容を理解する。 ・バイポーラトランジスタの基本構造が理解でき図記号を知る。
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10週 |
・トランジスタの動作原理 |
・トランジスタの中で電流が増幅される仕組みが理解できる。
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11週 |
・トランジスタの静特性 |
・エミッタ設置回路を用いたときの静特性について理解する。
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12週 |
・J-FETの構造と動作 |
・J-FETの構造と動作について理解する。
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13週 |
・J-FETの電気的特性 |
・J-FETの増幅器としての電気的特性について理解する。
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14週 |
・MOS-FETの構造と動作 |
・MOS-FETの構造とスイッチ動作について理解する。
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15週 |
・MOS-FETを用いたNOT回路、NAND回路 |
・MOS-FETを用いたNOT回路とNAND回路の動作を理解する。
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16週 |
・定期試験 |
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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 | |
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 | |
電子工学 | 真性半導体と不純物半導体を説明できる。 | 2 | |
電界効果トランジスタの構造と動作を説明できる。 | 2 | |
情報系分野 | その他の学習内容 | トランジスタなど、ディジタルシステムで利用される半導体素子の基本的な特徴について説明できる。 | 4 | |
評価割合
| 試験 | 課題 | 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 | 30 | 0 | 0 | 0 | 0 | 100 |
基礎的能力 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
専門的能力 | 70 | 30 | 0 | 0 | 0 | 0 | 100 |
分野横断的能力 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |