到達目標
１．電子回路の基礎となるダイオード、トランジスタおよびFETの構造と動作の特徴を説明できる。
２．増幅回路の動作を理解し、トランジスタを用いた基本増幅回路の設計をすることができる。
３．オペアンプの特徴を理解し、オペアンプを用いた基本増幅回路を設計できる。
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 | 電子回路の基礎となるダイオード、トランジスタおよびFETの構造と動作の特徴を説明できる。 | 電子回路の基礎となるダイオードおよびトランジスタの構造と動作の特徴を説明できる。 | 電子回路の基礎となるダイオード、トランジスタの構造と動作の特徴を説明できない。 |
| 評価項目2 | 増幅回路の動作を理解し、トランジスタを用いた基本増幅回路の設計をすることができる。 | 増幅回路の動作を理解し、トランジスタを用いた基本増幅回路について説明できる。 | 増幅回路の動作をせつめいできない。 |
| 評価項目3 | オペアンプの特徴を理解し、オペアンプを用いた基本増幅回路を設計できる。 | オペアンプの特徴を理解し、オペアンプを用いた基本増幅回路の動作を説明できる。 | オペアンプの特徴をせつめいできな理解し、オペアンプを用いた基本増幅回路の動作を説明できる。 |
学科の到達目標項目との関係
教育方法等
概要:
１．電子回路の基礎となるダイオード、トランジスタおよびFETの構造と動作の特徴を説明できる。
２．回路設計に不可欠な負荷線、バイアス回路、交流に対する回路を説明できる。
３．トランジスタとＦＥＴの動作を理解し、等価回路を説明できる。
４．増幅回路の動作を理解し、基本増幅回路の設計をすることができる。
５．オペアンプの特徴を理解し、その基本動作を説明できる。
６．オペアンプを用いた基本増幅回路の動作を理解し、設計できる。
授業の進め方・方法:
・授業方法は講義を中心とし、演習問題や課題を出して解答の提出を求める。
・内容のまとまりご毎に小テストを行う。
注意点:
・学習内容を修得するには、自ら能動的に問題を解くことが必要となる。自宅でも演習問題などを十分に解くこと。
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 |
・イントロダクション
・正弦波交流とそのベクトル表示 |
・正弦波交流の特徴とフェーザを用いた表現を説明できる。
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| 2週 |
・抵抗、コイル、コンデンサの構造と性質
・記号法を用いた交流回路の計算 |
・抵抗、コイル、コンデンサの性質と機能を説明できる。
・記号法を用いる利点を説明できる。
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| 3週 |
・キルヒホッフの法則 |
・キルヒホッフの法則を説明できる。
・複数電源を含む交流回路網の電圧・電流の計算ができる。
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| 4週 |
・テブナンの定理とノートンの定理、重ね合わせの理 |
・テブナンの定理とノートンの定理を説明できる。
・重ね合わせの理について説明できる。
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| 5週 |
原子の構造と結合、半導体結晶の特徴 |
・原子の構造と半導体結晶の構造について説明できる。
・半導体の特徴を説明できる。
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| 6週 |
真正半導体と不純物半導体の電気伝導 |
・不純物半導体の構造を説明できる。
・真正半導体と不純物半導体の電気伝導を説明できる。
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| 7週 |
ｐｎ接合における電気伝導の特徴 |
・ｐｎ接合の接合面で生じる現象を説明できる。
・ｐｎ接合における電位の状態を説明できる。
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| 8週 |
中間試験 |
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| 2ndQ |
| 9週 |
ダイオードの構造と電圧・電流特性 |
・ｐｎ接合ダイオードの電流・電圧特性を説明できる。
・ダイオードの整流作用を説明できる。
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| 10週 |
非線形素子の図式的解法 |
・非線形素子を含む回路の負荷線と図式的解法について説明できる。
・負荷線を用いて整流回路の出力電圧・電流を求めることができる。
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| 11週 |
トランジスタの構造と電圧・電流特性 |
・ｎｐｎトランジスタの構造と動作を説明できる。
・ｎｐｎトランジスタの電圧・電流特性を説明できる。
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| 12週 |
トランジスタの増幅作用 |
・増幅の概念を説明できる。
・トランジスタによる増幅作用を説明できる。
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| 13週 |
ＦＥＴの構造と電圧・電流特性 |
・ＦＥＴの構造から電流を制御する動作を説明できる。
・ＦＥＴの電圧・電流特性を説明できる。
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| 14週 |
ＭＯＳ－ＦＥＴとディジタルＩＣ |
・ＭＯＳ－ＦＥＴを用いたディジタルＩＣの構造と動作を説明できる。
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| 15週 |
期末試験 |
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| 16週 |
トランジスタ増幅回路の基礎 |
・バイアス電源を持つトランジスタ増幅回路の動作を説明できる。
・負荷線を用いてトランジスタ増幅回路の出力電圧波形を求めることができる。
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| 後期 |
| 3rdQ |
| 1週 |
トランジスタのバイアス回路 |
・バイアス回路の役割を説明できる。
・固定バイアス回路の動作を説明できる。
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| 2週 |
電流帰還バイアス回路の動作と設計 |
・電流帰還バイアス回路の動作を説明できる。
・電流帰還バイアス回路の抵抗値を計算できる。
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| 3週 |
トランジスタの等価回路 |
・トランジスタのｈパラメータについて説明できる。
・トランジスタの交流等価回路を描くことができる。
・等価回路の利点と使用可能領域を説明できる。
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| 4週 |
エミッタ接地増幅回路の動作特性 |
・エミッタ接地増幅回路の交流に対する等価回路を求めることができる。
・等価回路を用いて電流増幅率、入力インピーダンス、出力インピーダンスを計算できる。
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| 5週 |
エミッタ接地増幅回路の周波数特性 |
・エミッタ接地増幅回路の周波数特性の概略を説明できる。
・結合コンデンサおよびバイパスコンデンサによる増幅率に対する周波数特性を計算できる。
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| 6週 |
負帰還増幅回路 |
・負帰還増幅回路の動作を説明できる。
・電流帰還直列注入形負帰還増幅回路の増幅率が計算できる。
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| 7週 |
負帰還増幅回路によるトランジスタ増幅回路の動作特性の変化 |
・利得と帯域幅について説明できる。
・負帰還増幅回路による利得と帯域幅の変化を説明できる。
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| 8週 |
中間試験 |
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| 4thQ |
| 9週 |
・差動増幅回路
・電圧フォロワ回路 |
・差動増幅回路の動作を説明できる。
・差動増幅回路の特徴を説明できる。
・バッファアンプの性質と用途を説明できる。
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| 10週 |
ＦＥＴの等価回路とソース接地増幅回路 |
・ＦＥＴの等価回路を説明できる。
・ソース接地増幅回路の動作を説明できる。
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| 11週 |
オペアンプの動作と特徴 |
・オペアンプの動作を説明できる。
・オペアンプの特徴を説明できる。
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| 12週 |
バッファアンプと反転増幅回路 |
・バッファアンプの動作を説明できる。
・反転増幅回路の増幅率を計算できる。
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| 13週 |
非反転増幅回路と差動増幅回路 |
・非反転増幅回路の増幅率を計算できる。
・差動増幅回路の出力を計算できる。
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| 14週 |
加算回路と微分・積分回路 |
・加算回路の動作を説明できる。
・微分回路、席分回路の動作を説明できる。
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| 15週 |
期末試験 |
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| 16週 |
１年の総まとめ |
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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 | 10 | 20 | 0 | 100 |
| 基礎的能力 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
| 専門的能力 | 70 | 0 | 0 | 10 | 20 | 0 | 100 |
| 分野横断的能力 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |