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授業科目名 電子回路II
時間割番号 TEE310
担当教員名 佐藤 隆英
開講学期・曜日・時限 前期・木・II 単位数 2
<対象学生>
(未登録)
<授業の目的>
 電子回路Iで修得した増幅回路の設計および解析の知識を発展させ,より応用的な電子回路について学ぶ.本講義では,現在,集積回路やパワーエレクトロニクス分野で広く用いられているMOSFETを基本素子として講義をすすめる.電子回路の応用範囲は非常に広いが,本講義では「集積回路として実現される電子回路」と「パワーエレクトロニクスに応用される電子回路」を扱う.集積回路としては,集積回路内部のMOSFETの特性,集積回路内部で用いられるバイアス回路,特性を改善するための回路技術,発振回路,演算増幅器等を扱う.これらを通じて集積回路設計の基礎を身につけることができる。「パワーエレクトロニクスに応用される電子回路」についてはスイッチング電源について学ぶ.スイッチング電源は高効率な電源として様々な電子機器の電源の他,電気自動車などでも用いられている重要な回路である.
<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)
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) 
EE-A専門2.電子デバイス基本的な電子デバイスであるpn接合ダイオードとバイポーラトランジスタ、MOS電界効果トランジスタについて構造、動作原理、特性を説明できる。
EE-B4.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。
<到達目標>  到達目標とは
目標NO説明コンピテンシーとの対応
EE
1MOSFETの構造と動作原理について説明できる.EE-A
2MOSFETを用いた回路の直流解析および小信号解析ができる.EE-B
3エミッタ接地増幅回路,ドレイン接地増幅回路,ゲート接地増幅回路の解析が出来,その特徴を説明できる.EE-B
4MOSFETを用いた回路の周波数特性の解析ができる.EE-B
5差動増幅回路の構成と解析方法を説明することができる.
6MOSFETを用いたカレントミラー回路およびバイアス回路を説明することができる.
7増幅回路を安定性化する位相補償の仕組みについて説明することができる.EE-B
8二段演算増幅器の構成および動作を説明出来ることができる.EE-B
9発振回路の原理と発振条件について説明できる.
10コルピッツ発振回路,ハートレー発振回路,水晶振動子の解析ができる.
11RC発振回路,リングオシレータ,弛張型発振回路の構成と発振原理を説明できる.
12整流回路とリニア・レギュレータの原理を説明することができる.
13スイッチング電源の原理と構成を説明することができる.
<成績評価の方法>
目標No割合評価の観点
18%演習及び試験により,MOSFETの構造と動作原理の理解度を確認する.
28%演習及び試験により,MOSFETを用いた回路の直流解析および小信号解析の理解度を確認する.
38%演習及び試験により,MOSFETを用いた基本増幅回路の解析方法の理解度を確認する.
48%演習及び試験により,MOSFETを用いた回路の周波数特性の解析方法の理解度を確認する.
58%演習及び試験により,差動増幅回路の構成と解析方法の理解度を確認する.
68%演習及び試験により,MOSFETを用いた諸回路について理解度を確認する.
78%演習及び試験により,増幅回路の位相補償についての理解度を確認する.
88%演習及び試験により,二段演算増幅器の理解度を確認する.
98%演習及び試験により,発振回路の原理と発振条件の理解度を確認する.
108%演習及び試験により,LC発振回路の解析手順の理解度を確認する.
118%演習及び試験により,RC発振回路の解析手順の理解度を確認する.
128%演習及び試験により,リニアレギュレータの構成と動作の理解度を確認する.
134%演習及び試験により,スイッチング電源の理解度を確認する.
合計100% 
<授業の方法>
電気回路,電子回路I,電磁気学の初歩,それに関係する数学などの知識が必要である。特に電気回路Iと電子回路Iの講義内容を理解していることを前提に講義を行う。
<受講に際して・学生へのメッセージ>
(未登録)
<テキスト>
  1. 電子回路2配布資料 講義は配布資料を基にすすめる
  2. 藤井信生著, アナログ電子回路 : 集積回路化時代の 第2版, オーム社, ISBN:9784274224324,
    (2019年出版)
<参考書>
  1. 松澤昭, はじめてのアナログ電子回路, 講談社, ISBN:978-4-06-156535-7
<授業計画の概要>
1タイトルガイダンス,MOSFETの構造と動作原理
事前学習
事後学習
予習
・事前に配布される資料を確認しておく.
復習
・MOSFETの構造と動作原理について説明できることを確認しておく.
・MOSFETの各動作領域
・講義内に課された演習課題を実施する.
授業内容・本講義の内容,進め方,成績評価などについて説明する.
・MOSFETの構造と動作原理について学ぶ.
2タイトルMOSFETを用いた回路の直流解析と小信号解析
事前学習
事後学習
予習
・事前に配布される資料を確認しておく.
復習
・MOSFETを用いた回路の直流解析および小信号解析ができることを確認する.
・講義内に課された演習課題を実施する.
授業内容・MOSFETの小信号等価回路を学ぶ.
・ソース接地増幅回路を例として,MOSFETを用いた回路の直流解析および小信号解析の方法を学ぶ.
3タイトルMOSFETを用いた基本増幅回路の解析
事前学習
事後学習
予習
・事前に配布される資料を確認しておく.
復習
・エミッタ接地増幅回路,ドレイン接地増幅回路,ゲート接地増幅回路の解析が出来ることを確認する.
・講義内に課された演習課題を実施する.
授業内容・エミッタ接地増幅回路,ドレイン接地増幅回路,ゲート接地増幅回路の解析手順を学ぶ.
4タイトルMOSFETを用いた増幅回路の周波数特性
事前学習
事後学習
予習
・事前に配布される資料を確認しておく.
復習
・エミッタ接地増幅回路,ドレイン接地増幅回路,ゲート接地増幅回路の特徴と用途について説明できることを確認する.
・MOSFETの高周波等価回路を用いてMOSFETを用いて回路の周波数特性が解析できる.
・講義内に課された演習課題を実施する.
授業内容・エミッタ接地増幅回路,ドレイン接地増幅回路,ゲート接地増幅回路の特徴と用途について学ぶ.
・MOSFETの高周波等価回路およびその使い方について学ぶ.
5タイトル差動増幅回路
事前学習
事後学習
予習
・事前に配布される資料を確認しておく.
復習
・差動増幅回路の構成と解析方法を説明することが出来ることを確認する.
・講義内に課された演習課題を実施する.
授業内容・差動増幅回路の構成と解析方法を学ぶ.
・同相半回路と差動半回路を用いて解析する方法を学ぶ.
6タイトルカレントミラー回路とバイアス回路
事前学習
事後学習
予習
・事前に配布される資料を確認しておく.
復習
・講義内で学んだ様々な回路の機能と特徴について説明できる.
・講義内に課された演習課題を実施する.
授業内容・カレントミラーやバイアス回路など集積回路内の様々な回路について学ぶ.
・これまでに学んだ回路を解析する演習を実施する.
7タイトル増幅回路の安定性と位相補償
事前学習
事後学習
予習
・事前に配布される資料を確認しておく.
復習
・増幅回路を安定性化する位相補償の仕組みについて説明することが出来ることを確認する.
・講義内に課された演習課題を実施する.
授業内容・増幅回路の安定性と位相補償について学ぶ.
8タイトル講義前半のまとめと理解度の確認
事前学習
事後学習
予習
・これまでに配布される資料および講義中に行った演習を確認しておく
復習
・講義中に解くことが出来なかった問題を解きレポート課題として提出する.
授業内容・講義前半の内容のまとめを行なう.
・講義前半の内容の理解度の確認とその解説を行う.
9タイトル演算増幅器
事前学習
事後学習
予習
・事前に配布される資料を確認しておく.
復習
・二段演算増幅器の構成および動作を説明出来ることが出来る.
・講義内に課された演習課題を実施する.
授業内容・二段構成の基本的な演算増幅器の構成を学ぶ.
・演算増幅器の位相補償について学ぶ.
10タイトル発振回路の原理
事前学習
事後学習
予習
・事前に配布される資料を確認しておく
復習
・発振回路の発振条件について説明できることを確認する.
・発振回路の解析手順を復習する.
・講義内に課された演習課題を実施する.
授業内容・発振回路の発振条件を学ぶ.
・バルクハウゼン型発振回路を例にとり発振回路の解析手順を学ぶ.
11タイトルLC発振回路と水晶発振回路
事前学習
事後学習
予習
・事前に配布される資料を確認しておく
復習
・コルピッツ発振回路,ハートレー発振回路,水晶振動子の解析ができることを確認する.
・講義内に課された演習課題を実施する.
授業内容・コルピッツ発振回路およびハートレー発振回路について学ぶ.
・水晶振動子の特性を学び,発振回路に応用する方法を学ぶ.
12タイトル種々の発振回路
事前学習
事後学習
予習
・事前に配布される資料を確認しておく.
復習
・RC発振回路,リングオシレータ,弛張型発振回路の構成と発振原理を説明できることを確認する.
・講義内に課された演習課題を実施する.
授業内容・RC発振回路について学ぶ.
・リングオシレータ,弛張型発振回路について学ぶ.
13タイトル整流回路とリニア・レギュレータ
事前学習
事後学習
予習
・事前に配布される資料を確認しておく
復習
・整流回路とリニア・レギュレータの原理を説明することができることを確認する.
・講義内に課された演習課題を実施する.
授業内容・整流回路とリニアレギュレータの原理と動作について学ぶ.
14タイトルスイッチング電源
事前学習
事後学習
予習
・事前に配布される資料を確認しておく
復習
・スイッチング電源の原理と構成を説明することができることを確認する.
・講義内に課された演習課題を実施する.
授業内容・スイッチング電源の原理と構成を学ぶ.
15タイトル講義のまとめと理解度の確認
事前学習
事後学習
予習
・本講義で配布された資料および行った演習を再度確認しておく
復習
・講義中に解くことが出来なかった問題を解きレポート課題として提出する.
授業内容・本講義で学んだことをまとめる.
・講義内容の理解度の確認とその解説を行う.
<前年度授業に対する改善要望等への対応>
・講義中に演習問題を多く解くように講義内容を見直す
<備考>
(未登録)