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 (※), 小久保 謙一
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

近年の医療の高度化は電子工学を基礎とした医用工学技術の発展によるところが大きい。高度化する医療機器の原理や機器の保守管理などを根本から理解し、さらには卒業研究を確実に実践するために、必要かつ最小限度の電子工学の基盤を体系的に理解する。
この科目は学位授与方針(ディプロマ・ポリシー)の①②③に関連する。

教育内容・教育方法・フィードバック

【教育内容】
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。

【教育方法】
授業形態:講義
 パワーポイント、板書、或いは、印刷資料を利用した講義。授業内で第1回から第6回までの中間授業内試験を行い、中間時期の習得度を確認する。

授業内容

項目授業内容担当者日時
第1回【対面】
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
9/1②
第2回【対面】
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
9/8②
第3回【対面】
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
9/15②
第4回【対面】
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
9/22②
第5回【対面】
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
9/29②
第6回【対面】
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
10/6②
第7回【対面】
中間授業内試験
第1回から第6回までに講義してきた電子工学Iの内容の授業内試験を行う。熊谷 寛
10/13②
第8回【対面】
パルス回路の基礎
トランジスタスイッチについて解説する。熊谷 寛
10/20②
第9回【対面】
パルス回路の応用
無安定マルチバイブレータについて解説し、TTLの動作について解説する。熊谷 寛
10/27①
第10回【対面】
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
10/27②
第11回【対面】
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
11/10②
第12回【対面】
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
11/17②
第13回【対面】
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
11/24②
第14回【対面】
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
12/1②
第15回【対面】
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
小久保 謙一
12/8②
第1回
項目
【対面】
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
9/1②
第2回
項目
【対面】
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
9/8②
第3回
項目
【対面】
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
9/15②
第4回
項目
【対面】
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
9/22②
第5回
項目
【対面】
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
9/29②
第6回
項目
【対面】
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
10/6②
第7回
項目
【対面】
中間授業内試験
授業内容
第1回から第6回までに講義してきた電子工学Iの内容の授業内試験を行う。
担当者
熊谷 寛
日時
10/13②
第8回
項目
【対面】
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する。
担当者
熊谷 寛
日時
10/20②
第9回
項目
【対面】
パルス回路の応用
授業内容
無安定マルチバイブレータについて解説し、TTLの動作について解説する。
担当者
熊谷 寛
日時
10/27①
第10回
項目
【対面】
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
10/27②
第11回
項目
【対面】
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
11/10②
第12回
項目
【対面】
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
11/17②
第13回
項目
【対面】
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
11/24②
第14回
項目
【対面】
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
12/1②
第15回
項目
【対面】
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
小久保 謙一
日時
12/8②

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

第1回から第6回までの中間授業内試験(30%)と定期試験(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。【授業時間外に必要な学習の時間:60時間】

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

備考・その他

科目ナンバリングコード: CE201-SS07