Web Syllabus(講義概要)
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電子工学IElectronics I
科目責任者熊谷 寛 (※)
担当者熊谷 寛 (※)
科目概要2年 (2単位・必修) [医療工学科 臨床工学専攻]

授業の目的

 電子工学の発展はめざましく、医療機器は高度に発達した。この高度化した医療機器の原理を理解し、機器の保守管理、さらに、教育・研究を行っていくために必要な最低限の電子工学の基礎を体系的に理解する。

教育内容・教育方法・フィードバック

 急速に発展を続ける電子工学を理解するために、1)半導体の基礎、2)ダイオード、3)トランジスタ、4)集積回路と演算増幅器、5)演算増幅器による各種回路を通して電子工学の基礎理論を習得できる。

授業内容

項目授業内容担当者日時
第1回半導体の基礎半導体の構造と機能および半導体中のキャリヤについて解説する。熊谷 寛
9/5②
第2回ダイオードと整流回路pn接合と接合面における拡散電位の説明、およびダイオードの構造と整流特性について解説する。さらにダイオードを用いた半波整流回路、全波整流回路および平滑化整流回路の動作について解説する。熊谷 寛
9/12②
第3回ダイオードによる各種回路ダイオードによる各種回路(クリッパ回路,リミッタ回路,スライサ回路,クランパ回路)の動作について解説する。さらに光デバイスの基礎について解説する。熊谷 寛
9/19②
第4回バイポーラトランジスタバイポーラトランジスタの構造と動作原理について解説する。熊谷 寛
9/26②
第5回トランジスタの増幅回路増幅の基礎について説明し、ついでトランジスタを用いた交流増幅回路の設計手法について解説する。熊谷 寛
10/3②
第6回電界効果トランジスタFET(MOS型FET、接合型FET)の構造と動作原理について解説する。熊谷 寛
10/10②
第7回前半まとめ第1回から第6回までの講義内容に関する小テストを行う。熊谷 寛
10/17②
第8回パルス回路の基礎トランジスタスイッチについて解説し、トランジスタスイッチを用いたTTLの動作について解説する。熊谷 寛
10/24②
第9回パルス回路の応用トランジスタを用いた無安定マルチバイブレータの動作について解説する。熊谷 寛
10/31②
第10回反転増幅回路演算増幅器の特性を説明し、演算増幅器の基本的な回路である反転増幅回路の利得の計算方法について解説する。熊谷 寛
11/7②
第11回非反転増幅回路非反転増幅回路の利得の計算について解説する。非反転増幅回路の応用であるボルテージフォロワについて説明する。熊谷 寛
11/14②
第12回差動増幅回路、その他の演算回路差動増幅回路の動作原理とCMRRの意味について解説する。また演算増幅器の応用回路として加減算回路、フィルタ等について解説する。熊谷 寛
11/21②
第13回微分回路微分回路の動作原理と周波数特性について解説する。熊谷 寛
11/28②
第14回積分回路積分回路の動作原理と周波数特性について解説する。熊谷 寛
12/5②
第15回電子工学Iの総復習これまでに講義してきた電子工学Iを総復習する。熊谷 寛
12/12②
第1回
項目
半導体の基礎
授業内容
半導体の構造と機能および半導体中のキャリヤについて解説する。
担当者
熊谷 寛
日時
9/5②
第2回
項目
ダイオードと整流回路
授業内容
pn接合と接合面における拡散電位の説明、およびダイオードの構造と整流特性について解説する。さらにダイオードを用いた半波整流回路、全波整流回路および平滑化整流回路の動作について解説する。
担当者
熊谷 寛
日時
9/12②
第3回
項目
ダイオードによる各種回路
授業内容
ダイオードによる各種回路(クリッパ回路,リミッタ回路,スライサ回路,クランパ回路)の動作について解説する。さらに光デバイスの基礎について解説する。
担当者
熊谷 寛
日時
9/19②
第4回
項目
バイポーラトランジスタ
授業内容
バイポーラトランジスタの構造と動作原理について解説する。
担当者
熊谷 寛
日時
9/26②
第5回
項目
トランジスタの増幅回路
授業内容
増幅の基礎について説明し、ついでトランジスタを用いた交流増幅回路の設計手法について解説する。
担当者
熊谷 寛
日時
10/3②
第6回
項目
電界効果トランジスタ
授業内容
FET(MOS型FET、接合型FET)の構造と動作原理について解説する。
担当者
熊谷 寛
日時
10/10②
第7回
項目
前半まとめ
授業内容
第1回から第6回までの講義内容に関する小テストを行う。
担当者
熊谷 寛
日時
10/17②
第8回
項目
パルス回路の基礎
授業内容
トランジスタスイッチについて解説し、トランジスタスイッチを用いたTTLの動作について解説する。
担当者
熊谷 寛
日時
10/24②
第9回
項目
パルス回路の応用
授業内容
トランジスタを用いた無安定マルチバイブレータの動作について解説する。
担当者
熊谷 寛
日時
10/31②
第10回
項目
反転増幅回路
授業内容
演算増幅器の特性を説明し、演算増幅器の基本的な回路である反転増幅回路の利得の計算方法について解説する。
担当者
熊谷 寛
日時
11/7②
第11回
項目
非反転増幅回路
授業内容
非反転増幅回路の利得の計算について解説する。非反転増幅回路の応用であるボルテージフォロワについて説明する。
担当者
熊谷 寛
日時
11/14②
第12回
項目
差動増幅回路、その他の演算回路
授業内容
差動増幅回路の動作原理とCMRRの意味について解説する。また演算増幅器の応用回路として加減算回路、フィルタ等について解説する。
担当者
熊谷 寛
日時
11/21②
第13回
項目
微分回路
授業内容
微分回路の動作原理と周波数特性について解説する。
担当者
熊谷 寛
日時
11/28②
第14回
項目
積分回路
授業内容
積分回路の動作原理と周波数特性について解説する。
担当者
熊谷 寛
日時
12/5②
第15回
項目
電子工学Iの総復習
授業内容
これまでに講義してきた電子工学Iを総復習する。
担当者
熊谷 寛
日時
12/12②

到達目標

 医療機器に使用されている各種素子(ダイオード、トランジスタ、演算増幅器)の特性について説明できる。各種素子を組み合わせたアナログ回路について、その動作原理を理解し、説明できる。

評価基準

前半まとめの小テスト(30%)、定期試験(70%)により評価

準備学習等(予習・復習)

 教科書および参考書をよく読んで予習しておくこと。また講義中に配布したプリントの内容を整理し復習しておくこと。計算などは自らできることを確認しておくこと。電子工学Ⅰ、Ⅱの内容は3年次後期の電子工学実習に必要となるのでよく理解しておくこと。 第7回の時間内に、第1回から第6回までの講義内容に関する小テストを行います。第1回から第6回までの講義内容について復習しておくこと。

教材

種別書名著者・編者発行所
教科書プリント「電子工学I」熊谷 寛
教科書臨床工学技士のための基礎電子工学稻岡秀検コロナ社
参考書改訂電子回路押山保常コロナ社
参考書パルス・ディジタル回路安藤和昭昭晃堂
教科書
署名
プリント「電子工学I」
著者・編者
熊谷 寛
発行所
教科書
署名
臨床工学技士のための基礎電子工学
著者・編者
稻岡秀検
発行所
コロナ社
参考書
署名
改訂電子回路
著者・編者
押山保常
発行所
コロナ社
参考書
署名
パルス・ディジタル回路
著者・編者
安藤和昭
発行所
昭晃堂