到達目標
1.交流信号と直流バイアスを重ね合わせるために定電圧電源や各種回路定数などが適切に接続できる。
2.増幅回路構造より抽出される電圧―電流の関係を解析処理し、回路各部の電圧電流値、抵抗値などを算出できる。
3.トランジスタの直流電圧―電流特性曲線から、交流信号の増幅作用を理解し、入出力波形を予測できる。
4.CR結合増幅回路などの基本動作機構、入出力特性を理解し、直流設計に必要な基礎知識を修得できる。
5.CR結合増幅回路などのhパラメータを理解し、等価回路から増幅度が算出できる。
6.負帰還増幅回路のhパラメータを理解し、等価回路から増幅度が算出できる。
7. バイポーラトランジスタ、電界効果トランジスタの種類、構造と動作原理、静特性、等価回路などを理解できる。
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 |
| トランジスタの増幅回路（負荷線による解法） | 負荷線を用いたトランジスタの各種増幅回路の詳細な動作を解析することができる。 | 負荷線を用いたトランジスタの各種増幅回路の動作を説明することができる。 | 負荷線を用いたトランジスタの各種増幅回路の動作を説明することができない。 |
| トランジスタの増幅回路（等価回路による解法） | 等価回路を用いたトランジスタの各種増幅回路の詳細な動作を解析することができる。 | 等価回路を用いたトランジスタの各種増幅回路の動作を説明することができる。 | 等価回路を用いたトランジスタの各種増幅回路の動作を説明することができない。 |
| 電界効果トランジスタの増幅回路（伝達特性による解法） | 伝達特性を用いた電界効果トランジスタの各種増幅回路の詳細な動作を解析することができる。 | 伝達特性を用いた電界効果トランジスタの各種増幅回路の動作を説明することができる。 | 伝達特性を用いた電界効果トランジスタの各種増幅回路の動作を説明することができない。 |
| 電界効果トランジスタの増幅回路（等価回路による解法） | 等価回路を用いた電界効果トランジスタの各種増幅回路の詳細な動作を解析することができる。 | 等価回路を用いた電界効果トランジスタの各種増幅回路の動作を説明することができる。 | 等価回路を用いた電界効果トランジスタの各種増幅回路の動作を説明することができない。 |
学科の到達目標項目との関係
教育方法等
概要:
最先端の高性能な電子・情報・通信機器には、増幅回路などの電子回路が組み込まれている。まず、増幅回路を実現するためのトランジスタの働きや増幅回路構造について述べ、増幅作用がいかに行われるかについて述べる。そして、各種の基本的、実用的な増幅回路の動作機構、入出力動作特性、直流設計などについて述べる。さらに、差動増幅回路、オペレーショナルICなどを利用した各種電子回路について、できる限り最新の技術内容を紹介する。
授業の進め方・方法:
中間・定期試験（80％）、自学学習用の電子回路演習問題の評価（20％）を総合し、CR結合増幅回路や差動増幅回路の動作解析と所望の仕様を実現できる直流設計手法、オペレーショナルICを用いた各種実用電子回路の動作機構に対する授業目標の達成の程度を評価し総合の60%以上で合格とする。演習レポートの提出期限は課題提示の際に示し、期限後に提出されたレポートの評価点は0点とする。
注意点:
3年次の「電子回路学」で学んだ電子素子の理解のもとに、本科目はあらゆる電子・情報機器の重要な基本構成要素である電子回路の実設計、製作する上での実用知識の基礎を取り扱っており、内容の修得は大変、有用である。
この科目では、調査活動やレポート作成などで年間に30時間の自学自習を課す。自学学習がスムーズに進められるように、授業時間ごとに授業で教える内容の演習課題を出題し、原則としてレポートを翌週の授業時間までに提出する。また、授業中に演習課題を説明し一部は取り組ませることもある。
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 |
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| 2週 |
増幅回路の直流バイアス |
ベースブリーダ形ベースバイアス法を理解し、バイアス温度安定化を解析できる。
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| 3週 |
増幅回路の直流バイアス |
ベースブリーダ形ベースバイアス法を理解し、バイアス温度安定化を解析できる。
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| 4週 |
増幅回路の直流バイアス |
ベースブリーダ形ベースバイアス法を理解し、バイアス温度安定化を解析できる。
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| 5週 |
負荷線と交流動作量 |
静特性と負荷線との関係を解析でき、入出力直流特性理論と増幅利得など交流動作量の関係を算出できる。
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| 6週 |
負荷線と交流動作量 |
静特性と負荷線との関係を解析でき、入出力直流特性理論と増幅利得など交流動作量の関係を算出できる。
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| 7週 |
負荷線と交流動作量 |
静特性と負荷線との関係を解析でき、入出力直流特性理論と増幅利得など交流動作量の関係を算出できる。
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| 8週 |
動作解析と直流設計 |
最大無歪み動作点の設計を理解し、所望の設計仕様を得るため各回路定数値を算出でき、電圧利得との関係が導出できる。
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| 2ndQ |
| 9週 |
動作解析と直流設計 |
最大無歪み動作点の設計を理解し、所望の設計仕様を得るため各回路定数値を算出でき、電圧利得との関係が導出できる。
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| 10週 |
中間試験 |
前期前半に学習した問題を解くことができる。
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| 11週 |
直接結合増幅回路 |
直接結合増幅回路やエミッタホロア回路の特徴と回路動作を理解し、直流設計を行うことができ、電圧利得が算出できる。
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| 12週 |
直接結合増幅回路 |
直接結合増幅回路やエミッタホロア回路の特徴と回路動作を理解し、直流設計を行うことができ、電圧利得が算出できる。
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| 13週 |
hパラメータによる等価回路 |
hパラメータによる等価回路を作成し、電圧利得が算出できる。
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| 14週 |
hパラメータによる等価回路 |
hパラメータによる等価回路を作成し、電圧利得が算出できる。
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| 15週 |
定期試験 |
前期後半に学習した問題を解くことができる。
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| 16週 |
答案返却 |
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| 後期 |
| 3rdQ |
| 1週 |
負帰還増幅回路 |
負帰還増幅の原理と働き、特徴が説明でき、電圧利得、帰還率を算出でき、各種負帰還増幅回路例の動作解析ができる。
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| 2週 |
負帰還増幅回路 |
負帰還増幅の原理と働き、特徴が説明でき、電圧利得、帰還率を算出でき、各種負帰還増幅回路例の動作解析ができる。
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| 3週 |
負帰還増幅回路 |
負帰還増幅の原理と働き、特徴が説明でき、電圧利得、帰還率を算出でき、各種負帰還増幅回路例の動作解析ができる。
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| 4週 |
負帰還増幅回路 |
負帰還増幅の原理と働き、特徴が説明でき、電圧利得、帰還率を算出でき、各種負帰還増幅回路例の動作解析ができる。
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| 5週 |
負帰還増幅回路 |
hパラメータによる等価回路を作成し、電圧利得が算出できる。
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| 6週 |
負帰還増幅回路 |
hパラメータによる等価回路を作成し、電圧利得が算出できる。
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| 7週 |
トランジスタの周波数特性回路 |
周波数特性による異なるhパラメータが作成でき、電圧利得が計算できる。
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| 8週 |
トランジスタの周波数特性回路 |
周波数特性による異なるhパラメータが作成でき、電圧利得が計算できる。
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| 4thQ |
| 9週 |
トランジスタの周波数特性回路 |
周波数特性による異なるhパラメータが作成でき、電圧利得が計算できる。
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| 10週 |
中間試験 |
後期後半に学習した問題を解くことができる。
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| 11週 |
電界効果トランジスタの増幅回路 |
接合型FETおよびMOS-FET増幅回路の特徴、回路構造、動作機構について理解し説明できる。
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| 12週 |
電界効果トランジスタの増幅回路 |
接合型FETおよびMOS-FET増幅回路の特徴、回路構造、動作機構について理解し説明できる。
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| 13週 |
電界効果トランジスタの増幅回路 |
接合型FETおよびMOS-FET増幅回路の特徴、回路構造、動作機構について理解し説明できる。
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| 14週 |
電界効果トランジスタの増幅回路 |
接合型FETおよびMOS-FET増幅回路の特徴、回路構造、動作機構について理解し説明できる。
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| 15週 |
定期試験 |
後期後半に学習した問題を解くことができる。
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| 16週 |
定期試験答案返却 |
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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 | 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。 | 2 | |
| FETの特徴と等価回路を説明できる。 | 2 | |
| 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。 | 2 | |
| トランジスタ増幅器のバイアス供給方法を説明できる。 | 2 | |
| 電子工学 | 電界効果トランジスタの構造と動作を説明できる。 | 2 | |
評価割合
| 試験 | レポート | 相互評価 | 態度 | ポートフォリオ | その他 | 合計 |
| 総合評価割合 | 80 | 20 | 0 | 0 | 0 | 0 | 100 |
| 基礎的能力 | 80 | 20 | 0 | 0 | 0 | 0 | 100 |
| 専門的能力 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
| 分野横断的能力 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |