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シラバス

電子応用工学科 2023年度入学生

科目名 アナログIC回路および製作 作成日 2023/03/17
区分 必修 講義/実験
開催時期 1年次 後期
講義・演習駒数/週 1駒
実習・実験駒数/週 1駒
合計駒数/週 2駒
総時間数 60時間
総単位数 3単位
企業連携
授業の目的 オペアンプを使った回路の原理および回路定数の計算法などのアナログIC回路の設計手法を学習する。学習した回路を実際に製作して動きや原理、アナログ回路の重要性についての理解を深める。また回路を作製するためのはんだごて等の工具の使い方を学習し、自ら回路を製作および測定を行えるように学習する。
到達目標 オペアンプを使った回路の動作原理および回路定数の計算が出来る。 アナログ回路を主体的に取り入れた設計が出来る。

評価項目 ①定期テスト ②小テスト ③レポート ④課題 ⑤作品 ⑥ポートフォリオ ⑦成果発表 ⑧その他
割合 50%  %  % 50%  %  %  %  %
評価基準
オペアンプを用いた回路を設計出来る。 設計した回路を製作出来る。 各種演算回路を説明出来る。
※上記に示した評価項目の割合(%)を基準に、総合評価点を算出して成績評価を行う。
※出席率が80%未満の場合は、評価対象としない。

担当教員 仲田 英起
テキスト・参考文献 アナログ信号処理-OPアンプとセンサ編
実務経験有無  
  
関連科目 電気回路基礎および製作、電気回路、電子回路および製作、アクチュエーター技術  履修前提   

授業計画

回数 学習目標 学習項目
1 アナログ回路とディジタル回路の特徴からそれぞれの考え方の違いについて説明が出来る。 基本的な試作回路の作製作業が出来る。  (アナログIC回路の基礎) アナログ回路とディジタル回路の特徴からそれぞれの考え方の違いについて解説し、アナログ回路の重要性について学習する。さらに、はんだ付け作業やオシロスコープなどの測定装置の使い方を習得する。 
【理解度確認】学習内容に関する演習または製作課題結果により判定する。
2 オペアンプの基本特性と設計に必要が各種データを収集出来る。差動増幅回路の原理とその動作について説明が出来る。  (オペアンプの基礎1)  オペアンプを設計するのに必要な各種数値について、その意味を解説し、さらにデータシートから読み取れるように学習する。さらに差動増幅回路の原理とその動作についてボルテージ・ホロワ回路を例に学習する。 
【理解度確認】学習内容に関する演習または製作課題結果により判定する。
3 オペアンプの特徴、電源供給、ダイナミックレンジなどについて説明出来る。  (オペアンプの基礎2) オペアンプの特徴、電源供給、ダイナミックレンジなどについて学習する。 
【理解度確認】学習内容に関する演習または製作課題結果により判定する。
4 オペアンプの基本回路である、反転増幅回路の動作原理を理解し設計が出来る。さらに実際に回路を製作し計算結果と動作及び特性を比較検討が出来る。  (増幅回路1) オペアンプの基本回路である反転増幅回路の設計手法を解説し、実際に回路を製作して動作と特性を比較確認する。 
【理解度確認】学習内容に関する演習または製作課題結果により判定する。
5 非反転増幅回路の設計が出来る。さらに増幅度と入出力インピーダンスについて説明出来る。  (増幅回路2) 非反転増幅回路の設計が出来る。さらに増幅度と入出力インピーダンスについて説明出来る。 
【理解度確認】学習内容に関する演習または製作課題結果により判定する。
6 反転加算回路の設計が出来る。さらに音響やD/A変換回路への応用方法について説明出来る。  (演算回路1) 反転加算回路の設計手法を解説し、オーディオ・ミクサー回路とD/A変換回路の動作と特性について学習する。またモノラルミキサーを作成して動作と特性を比較確認する。 
【理解度確認】学習内容に関する演習または製作課題結果により判定する。
7 非反転加算回路の設計が出来る。さらに、医用機器や測定機器への応用方法について説明出来る。  (演算回路2) 非反転加算回路の設計手法を解説し、非反転と反転回路の違いを学習する。併せて医療機器などの応用回路についても学習する。 
【理解度確認】学習内容に関する演習または製作課題結果により判定する。
8 乗算・除算回路の設計が出来る。またアナログ演算の特徴と応用分野について説明出来る。  (演算回路3) 乗算・除算回路の設計手法を解説し、乗算回路を用いた電力測定回路などについて学習する。 
【理解度確認】学習内容に関する演習または製作課題結果により判定する。
9 対数・指数回路の設計が出来る。また線形素子と非線形素子の特徴とその応用分野について説明出来る。  (演算回路4) 対数・指数回路の設計手法を解説し、対数・指数回路の動作と特性を確認する。併せて線形素子と非線形素子の特徴とその応用分野について学習する。 
【理解度確認】学習内容に関する演習または製作課題結果により判定する。
10 微分回路の設計が出来る。直流応答と交流応答について説明出来る。  (演算回路5) 微分回路の設計手法を解説し、直流応答と交流応答について解説する。また微分回路を実際に製作してDC特性(充放電特性)とAC特性(ハイパス・フィルタ特性)を測定する。 
【理解度確認】学習内容に関する演習または製作課題結果により判定する。
11 積分回路の設計が出来る。直流応答と交流応答について説明出来る。  (演算回路6) 積分回路の設計手法を解説し、直流応答と交流応答について解説する。また積分回路を実際に製作してDC特性(充放電特性)とAC特性(ローパス・フィルタ特性)を測定する。 
【理解度確認】学習内容に関する演習または製作課題結果により判定する。
12 コンパレータ回路について設計出来る。 理想的ダイオード回路について説明出来る。  (比較回路、理想的ダイオード回路) アナログ信号の比較回路の概念について学習する。さらに、ウインド・コンパレータの設計手法についても学習する。併せて理想的ダイオード回路の動作を学習する。 
【理解度確認】学習内容に関する演習または製作課題結果により判定する。
13 無安定マルチバイブレータの回路と動作原理について説明出来る。  (発信回路) オペアンプを使ったシュミット回路の設計手法と、その回路を使った無安定マルチバイブレータについて学習する。 
【理解度確認】学習内容に関する演習または製作課題結果により判定する。
14 アナログ回路の回路定数が計算出来る。 LEDのドライブ回路が設計出来る。  (設計実習) LEDのドライブ回路を例にデータシートおよび計算から回路定数の決定する手法を学習し、設計の実習を行う。 
【理解度確認】学習内容に関する演習または製作課題結果により判定する。
15 ここまで学習してきた内容に関して、確実に説明出来る。  (総合演習) ここまで学んできた内容に関する総合的な演習を行い、知識を確実に定着出来るようにする。 
【理解度確認】学習内容に関する演習または製作課題結果により判定する。