科目名 |
アナログ回路 |
担当教員 |
橘 昌良 |
対象学年 |
3年 |
クラス |
学部:専門001 |
講義室 |
A101 |
開講学期 |
2学期 |
曜日・時限 |
火1,金1 |
単位区分 |
選択 |
授業形態 |
一般講義 |
単位数 |
2 |
準備事項 |
|
備考 |
|
授業の詳細1 |
授業の目的 アナログ回路では、バイポーラトランジスタを用いた増幅回路の設計方法,オペアンプ,および,負帰還を利用した回路の設計法について詳しく講義する.トランジスタを用いて電子回路(特に低周波回路や高周波回路)を設計するためにはトランジスタの基本的な性質をいくつか理解しておけばよく,あとは論理的に回路を構成するだけである.そのようにして設計した回路が設計どおりに動作することを知ることは,アナログ回路に対する親しみを増加させてくれる.また,オペアンプや負帰還は安定して動作するアナログ回路には必須のものである.本講義では,これらのアナログ電子回路の基本的な要素を学習することにより,さらに高度な回路を理解し設計出来るようになるための基礎的な力をつけることを目的とする. |
授業の詳細2 |
授業の進め方 教科書と講義の際に配布する参考資料を使用して講義を行う.講義は教科書に従って進行するように構成しているので,事前に教科書を読み,予習しておくことを奨励する.なお,アナログ回路の学習には,回路理論を理解していることが前提となる. |
授業の詳細3 |
達成目標 本講義の達成目標は以下のとおりである. (1)バイポーラトランジスタトランジスタによる3種類の基本増幅回路の特性を理解し,設計ができる. (2)負帰還増幅回路の基本原理を理解し、回路の特性を計算により求めることができる. (3)等価回路の概念を周波数特性と合わせて理解し,増幅回路の周波数特性を計算で求めることが出来る. (4)負帰還を用いた回路において,安定動作のための位相補償と発振条件を理解し,回路が安定に動作するかを判定することが出来る. (5)発振条件を考慮して,負帰還を用いた回路を設計出来る. |
授業の詳細4 |
授業計画 1.本講義の進め方について説明を行った後に,本講義で扱う回路素子の記号とギリシャ文字のアルファベット,および,電流,電圧,周波数などを表すのに使用される記号について解説を行う.
2.線形回路と非線形回路のちがい,アナログ波形とデジタル波形のちがいについて講義を行う.さらに電子回路を構成する基本的な非線形そしてであるPN接合ダイオード,バイポーラトランジスタ,FETの(初歩的な)動作原理と素子の特性について解説する.
3.電圧,電流がトランジスタを用いることによりどのように増幅されるかについて講義を行ない,3種類の基本増幅回路について解説する.作図による増幅度の求め方,接地方式と入出力インピーダンス,バイアス回路などについて学習する.
4.電子回路で用いられる等価回路を用いた回路解析について,等価回路の考え方,扱い方,および,解析手法について学習する.
5.出力にひずみを発生させないことがアナログ回路に必要な条件の一つである.ここでは,出力にひずみを発生させない程度の小入力信号波形について,増幅回路のバイアスの設定や,周波数特性などの回路のもつ諸特性について学習する.
6−7.集積回路上でトランジスタ回路を実現するために広く用いられる,定電圧回路,定電流回路とカレントミラー回路,差動増幅回路などについて学習する.
8. 電源から供給される電力をを使用した電力増幅について,その電力効率を高める手法を中心に講義を行う. |
授業の詳細5 |
9.-11. 負帰還回路(Negative Feedback Circuit)に関して,その原理と設計方法,および,周波数特性を講義し,位相補償の考え方を回路の発振条件とともに解説する.負帰還は,安定して動作する増幅回路やフィルタ回路,発振回路を理解するために大変重要な概念である.また,正帰還を利用した正弦波の発振回路についてその構成と原理について解説する.
12.−13. アナログ電子回路を構成するのに用いられる集積回路であるオペアンプ(Operational Amplifier)に関して,その特徴とオペアンプを使用した各種の回路について講義を行う.オペアンプを使用したアナログ電子回路は必ず負帰還を利用していると考えて良い.ここでは,負帰還の概念と回路を安定に動作させるための位相補償の概念を回路の発振条件と合わせて解説する.
14.集積回路に用いられるMOSトランジスタを用いたアナログ回路について,その代表的な回路の特性を学習する. 15.1.-14.の範囲に関して習熟度確認を行う. |
授業の詳細6 |
成績評価 習熟度確認の結果と合わせて演習,小テストなどの結果により,達成目標の各項目を実際に達成したかどうかを判定し,成績評価とする. C:達成目標の(1),および,(2)が達成できたと評価できる場合. B:達成目標の(1)から(3)が達成できたと評価できる場合. A:達成目標の(1)から(4)が達成できたと評価できる場合. AA: 達成目標の(1)から(5)が達成できたと評価できる場合. なお,Cの条件を満たさない場合は不可(F)とするが,条件をわずかに満たさないと考えられる場合は,すべての小テスト,課題を提出し,欠席が3回以下の場合に限り,追試験または追レポートと口頭試問により合格(C)とすることがある. |
授業の詳細7 |
テキスト 新インターユニバーシティー「電子回路」岩田 聡,オーム社出版局
履修の前提となる科目:電子回路基礎,回路理論T,回路理論U(最低でも回路理論Iの内容を理解していること) 履修前の受講が望ましい科目:電子デバイス,半導体工学 |
授業の詳細8 |
|
授業の詳細9 |
|
授業の詳細10 |
|