授業科目名
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電気電子工学実験II
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時間割番号
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TEE308 A
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担当教員名
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關谷 尚人/小野 哲男/永田 純一/作間 啓太
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開講学期・曜日・時限
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前期・火・III-IV
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単位数
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2
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<対象学生>
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(未登録)
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<授業の目的>
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電気・電子工学実験IIでは,前半にトランジスタ増幅器・パルス回路・ディジタル回路・A/D,D/A変換回路の4つのテーマに関して設計から始めて製作・測定までの一貫した流れを体験する.後半に電子回路を利用したシステムを開発するPBL(問題解決型学習)を実施する.学生がチームを組んで,指定された要件を満たし課題を解決するシステムを設計,製作し,さらに開発したシステムの評価試験を行う.またその過程で,学生自ら問題点を発見し,またその解決手法を調査,考案しなければならない.最後に,開発したシステムの概要および製作過程,発見した問題点,解決手法などをまとめ,プレゼンテーションを行う.このように,学生が主体的実践的に取り組むことが求められる.本実験の目標は,各種回路の原理を理解するとともに,実際にそれらを設計・製作・測定できるようになることである.
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<本授業科目による獲得・涵養が特に期待されるコンピテンシー>(能力・資質)
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工学部(~2023年度入学生)>電気電子工学科向け | 記号 | コンピテンシー(能力・資質) | 説明 | |
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EE-A | 専門 | 4.アナログ回路 | トランジスタを用いた電圧・電力増幅回路の動作原理を説明でき、設計できる。 | | ○ | EE-B | 5.ディジタル回路 | 基本的な論理回路の動作を説明でき、設計できる。 | | ○ | EE-C | 6.信号とシステム | さまざまなセンサ、プリアンプ、フィルタとAD/DA変換、マイコンを組み合わせて基本的な計測システムを設計できる | | ○ | EE-D | 共通 | 汎用能力 | 5・問題解決力 | 課題設定力 | 課題を明らかにし、解決すべき「問い」を立てることができる。 | ◎ |
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<到達目標> 到達目標とは
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目標NO | 説明 | コンピテンシーとの対応 |
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EE |
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1 | トランジスタ負帰還増幅回路の設計・製作ができ,周波数特性の測定ができる。 | EE-A | 2 | マルチバイブレータ,微分・積分回路,スイッチング回路の設計・製作ができ,測定結果を元にその動作を説明できる。 | EE-A | 3 | 同期カウンタ,セグメントLED表示回路の設計・製作ができ,その動作を説明できる。 | EE-B | 4 | マイクロプロセッサの基本的な使い方が説明でき,アナログ信号とデジタル信号を変換する方法,標本化定理が説明できる。 | EE-C | 5 | グループのメンバーと協力して,与えられた課題を解決する方法を調査,考案し,そのシステムをデザインできる。 | EE-D | 6 | 自身の役割分担を明確にし,各種センサやアンプ,フィルタやマイコンなどを組み合わせてシステムを設計・制作でき、その性能について実験により評価できる。 | EE-C | 7 | プロジェクトの全体像(事前調査結果,仕様,システム構成,動作結果他)をグループで協力して一編の報告書にまとめ,プレゼンテーションできる。 | EE-D |
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<成績評価の方法>
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目標No | 割合 | 評価の観点 |
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1 | 12% | トランジスタ負帰還増幅回路の設計・製作ができ,周波数特性の測定ができる。 | 2 | 12% | マルチバイブレータ,微分・積分回路,スイッチング回路の設計・製作ができ,測定結果を元にその動作を説明できる。 | 3 | 12% | 同期カウンタ,セグメントLED表示回路の設計・製作ができ,その動作を説明できる | 4 | 12% | マイクロプロセッサの基本的な使い方が説明でき,アナログ信号とデジタル信号を変換する方法,標本化定理が説明できる。 | 5 | 20% | グループのメンバーと協力して,与えられた課題を解決する方法を調査,考案し,そのシステムをデザインできる。 | 6 | 20% | 自身の役割分担を明確にし,各種センサやアンプ,フィルタやマイコンなどを組み合わせてシステムを設計・制作でき、その性能について実験により評価できる。 | 7 | 12% | プロジェクトの全体像(事前調査結果,仕様,システム構成,動作結果他)をグループで協力して一編の報告書にまとめ,プレゼンテーションできる。 | 合計 | 100% | |
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<授業の方法>
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前半はA「トランジスタ増幅回路・負帰還増幅回路の設計・製作」,B「パルス回路・スイッチング回路の設計・製作」,C「ディジタル回路・セグメントLED表示回路の設計・製作」,D「マイコンによるA/D,D/A変換」のテーマの実験に2週ごとに取り組む。ただし,全体を4つのグループに分け,各班が異なるテーマの実験を行うように2週間ごとにローテーションしながら取り組むことになる。後半は数名のグループに分かれて,グループ単位でシステムデザインプロジェクトに取り組む。
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<受講に際して・学生へのメッセージ>
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前半は個人で取り組む実験,後半はグループで取り組むPBLとなっている。特に後半は,電気回路,電子回路,信号処理等の広範な知識を必要とする。これまでの講義で習った内容を復習しておくと良い。
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<テキスト>
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(未登録)
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<参考書>
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(未登録)
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<授業計画の概要>
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1 | タイトル | トランジスタ増幅回路1 |
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事前学習 事後学習 | 予習課題の実施,レポートの作成 |
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授業内容 | 負帰還増幅回路の設計・製作,周波数特性の測定 |
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2 | タイトル | トランジスタ増幅回路2 |
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事前学習 事後学習 | 予習課題の実施,レポートの作成 |
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授業内容 | 負帰還増幅回路の設計・製作,周波数特性の測定 |
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3 | タイトル | パルス回路1 |
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事前学習 事後学習 | 予習課題の実施,レポートの作成 |
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授業内容 | スイッチング回路,マルチバイブレータ,微分回路,積分回路 |
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4 | タイトル | パルス回路2 |
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事前学習 事後学習 | 予習課題の実施,レポートの作成 |
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授業内容 | スイッチング回路,マルチバイブレータ,微分回路,積分回路 |
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5 | タイトル | ディジタル回路1 |
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事前学習 事後学習 | 予習課題の実施,レポートの作成 |
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授業内容 | 同期カウンタ,7セグメントLED表示回路 |
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6 | タイトル | ディジタル回路2 |
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事前学習 事後学習 | 予習課題の実施,レポートの作成 |
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授業内容 | 同期カウンタ,7セグメントLED表示回路 |
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7 | タイトル | A/D,D/A変換回路1 |
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事前学習 事後学習 | 予習課題の実施,レポートの作成 |
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授業内容 | マイコンによるA/D変換,R-2Rラダー抵抗回路によるD/A変換,標本化定理とエイリアシング |
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8 | タイトル | A/D,D/A変換回路2 |
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事前学習 事後学習 | 予習課題の実施,レポートの作成 |
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授業内容 | マイコンによるA/D変換,R-2Rラダー抵抗回路によるD/A変換,標本化定理とエイリアシング |
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9 | タイトル | 問題解決型学習(PBL)1 |
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事前学習 事後学習 | サブシステムの仕様の検討 |
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授業内容 | システムデザイン,役割分担 |
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10 | タイトル | 問題解決型学習(PBL)2 |
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事前学習 事後学習 | 必要部品調査 |
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授業内容 | サブシステムデザイン,回路設計 |
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11 | タイトル | 問題解決型学習(PBL)3 |
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事前学習 事後学習 | サブシステムの及び単体試験の検討 |
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授業内容 | サブシステム回路作製・単体試験1 |
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12 | タイトル | 問題解決型学習(PBL)4 |
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事前学習 事後学習 | サブシステムの及び単体試験の検討 |
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授業内容 | サブシステム回路作製・単体試験1 |
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13 | タイトル | 問題解決型学習(PBL)5 |
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事前学習 事後学習 | システム接続試験の検討,最終発表の準備 |
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授業内容 | システム接続試験,最終発表の準備1 |
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14 | タイトル | 問題解決型学習(PBL)6 |
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事前学習 事後学習 | システム接続試験の検討,最終発表の準備 |
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授業内容 | システム接続試験,最終発表の準備2 |
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15 | タイトル | 問題解決型学習(PBL)7 |
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事前学習 事後学習 | ポスターの作成,レポートの作成 |
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授業内容 | 開発したシステムについて発表会(ポスターツアー形式)を行う |
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16 | タイトル | |
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事前学習 事後学習 | |
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授業内容 | |
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17 | タイトル | |
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事前学習 事後学習 | |
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授業内容 | |
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18 | タイトル | |
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事前学習 事後学習 | |
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授業内容 | |
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19 | タイトル | |
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事前学習 事後学習 | |
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授業内容 | |
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20 | タイトル | |
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事前学習 事後学習 | |
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授業内容 | |
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21 | タイトル | |
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事前学習 事後学習 | |
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授業内容 | |
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22 | タイトル | |
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事前学習 事後学習 | |
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授業内容 | |
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23 | タイトル | |
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事前学習 事後学習 | |
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授業内容 | |
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24 | タイトル | |
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事前学習 事後学習 | |
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授業内容 | |
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25 | タイトル | |
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事前学習 事後学習 | |
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授業内容 | |
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26 | タイトル | |
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事前学習 事後学習 | |
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授業内容 | |
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27 | タイトル | |
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事前学習 事後学習 | |
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授業内容 | |
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28 | タイトル | |
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事前学習 事後学習 | |
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授業内容 | |
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29 | タイトル | |
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事前学習 事後学習 | |
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授業内容 | |
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30 | タイトル | |
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事前学習 事後学習 | |
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授業内容 | |
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<前年度授業に対する改善要望等への対応> |
授業の進め方に関して全体平均より低いため,事前の説明をわかりやすく努める. |
<備考>
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実験前に行うべき予習課題を課したり,エンジニアリングデザインプロジェクトの成果についてポスターツアー形式で発表を課す
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