2010 年度電子回路II シラバス

【 2010 年度授業概要】
科　　　目			電子回路II ( Electronic Circuit II )
担当教員			佐藤　徹哉　准教授
対象学年等			電気工学科・5年・通年・必修・2単位 ( 学修単位III )
学習・教育目標			A4-E1(100%)
JABEE 基準1(1)			(d)1,(d)2-a,(d)2-d,(g)
授業の概要と方針			デジタル電子回路の基礎を取り扱う．まず，各種類のデジタル回路の基礎知識を講義した後，加算回路・減算回路などの演算回路について学習する．次に各種のフリップフロップの理解を深める．また，カウンターを習熟したのち，方形波を用いたパルス回路とアナログ－ディジタル変換，ディジタル－アナログ変換について学習する．
到達目標		1	【A4-E1】各種類のデジタル回路の基礎を習熟後，加算回路・減算回路などの算術演算回路が説明できる．
		2	【A4-E1】それぞれ2つの入出力を持つフリップフロップ(RS-FF，JK-FF，D-FF，T-FF)が説明できる．また，図記号から特性表，特性方程式を求めることが出来る．
		3	【A4-E1】非同期式2n進カウンターやn進カウンター等の非同期式カウンターが説明できる．また同期式カウンターとの違いが説明できる．
		4	【A4-E1】短時間で急激な変化をする信号を扱うパルス回路と，アナログ-ディジタル変換(A-Dコンバータ)，ディジタル－アナログ変換(D-Aコンバータ)が説明できる．
		5
		6
		7
		8
		9
		10
評価方法と基準	到達目標毎	1	加算回路，減算回路，RS-FF，JK-FF，D-FFなどが理解できているかを前期中間試験で評価する．基礎的な問題の70%の正解を基準とする．
		2	T-FF，アップ(ダウン)カウンター，非同期式n進カウンタ，同期式と非同期式カウンタとの違いが理解できているかを前期定期試験で評価する．基礎的な問題の70%の正解を基準とする．
		3	リングカウンタ，ジョンソンカウンタ，パルス回路が理解できているかどうかを後期中間試験で評価する．基礎的な問題の70%の正解を基準とする．
		4	アナログ-ディジタル変換，設計演習について理解できているかを後期定期試験で評価する．基礎的な問題の70%の正解を基準とする．
		5
		6
		7
		8
		9
		10
	総合評価		成績は，試験100%　として評価する．試験成績は，中間試験と定期試験の平均点とする．100点満点で60点以上を合格とする．
テキスト			「デジタル電子回路の基礎」 : 堀桂太郎著 (東京電機大学出版局)
参考書			マイクロコンピュータ技術入門松田忠重著コロナ社論理回路の基礎田丸啓吉著工学図書株式会社論理回路とその設計芝山潔著近代科学社
関連科目			論理回路工学，電子回路I
履修上の注意事項			論理回路工学(2年)：デジタル電子回路の基礎を学ぶ．電子回路I(4年)：アナログ電子回路を学ぶ．

【授業計画（電子回路II ）】
回	上段：テーマ／下段：内容（目標、準備など）
1	加算回路I
1	半加算器は，2個の1ビットデータを加算する装置である．全加算器は，上位ビットへの桁上がり情報と，下位ビットからもたらされる桁上がり情報を受け取り加算する機能をもつ装置であることを学習する．
2	加算回路II
2	ノイマンの全加算器：実用されている全加算器を紹介する．並列加算器・直列加算器は，複数ビットどうしの加算を行う方法であることを学習する．
3	減算回路
3	半減算器は，2個の1ビットデータの減算をする装置である．全減算器は，上位ビットへ借り情報と，下位ビットからもたらされる借り情報を受け取り減算する機能をもつ装置である．加減算回路：加算器を使用して減算を行うことを学習する．
4	RS-FF
4	フリップフロップ（FF）の基本的な説明．RS-FFの特性方程式を理解する．RS-FFの動作確認をする．RS-FFの応用例を示す．これらを学習する．
5	RS-FF
5	クロック入力端子を持つ型とそのタイミングを学習する．
6	JK-FF
6	JK-FFの特性表，特性方程式とその回路を学習する．
7	D-FF
7	D-FFの特性表，特性方程式とその回路を学習する．
8	中間試験
8	前期の前半部分で講義を受けた内容が理解できているかを評価する．
9	中間試験の復習
9	中間試験の解答および復習を行う．
10	T-FF
10	T-FFの特性表，特性方程式とその回路を学習する．
11	カウンターI
11	非同期式2n進カウンタを学習する．
12	カウンターII
12	カウントを増加していくアップカウンタと，カウントを減少していくダウンカウンタを学習する．
13	カウンターIII
13	非同期式n進カウンタを学習する．
14	カウンターIV
14	カウンタの誤動作の例(リセットのタイミング，ハザード，クリティカルレース)を3つ学習する．
15	カウンターV
15	カスケード接続したすべてのFFが一斉に動作する同期式カウンタを学び，非同期式カウンタとの違いを理解する．
16	定期試験の解答とカウンターVI
16	リングカウンタの構成例，特性表，タイムチャートを理解する．
17	カウンターVII
17	ジョンソンカウンタの構成例，特性表，タイムチャートをを理解する．
18	パルス回路
18	パルス応答の基礎（微分応答・積分応答）を学ぶ．
19	パルス回路
19	非安定マルチバイブレータ学ぶ．
20	パルス回路
20	トランジスタを用いた単安定マルチバイブレータを学ぶ．
21	パルス回路
21	ゲートICを用いた単安定マルチバイブレータを学ぶ．
22	パルス回路
22	入力波形を整形する波形整形回路を学ぶ．ヒステリシス特性を持ったシュミットトリガ回路について学ぶ．
23	中間試験
23	後期の前半部分で講義を受けた内容が理解できているかを評価する．
24	中間試験の復習
24	中間試験の解答と復習を行う．
25	アナログ-ディジタル変換
25	アナログ-ディジタル変換の基礎学ぶ．
26	D-AコンバータI
26	電流加算方式D-Aコンバータの基礎学ぶ．
27	D-AコンバータII
27	はしご型D-Aコンバータの基礎学ぶ．
28	A-DコンバータI
28	2重積分方式A-Dコンバータの基礎学ぶ．
29	A-DコンバータII
29	逐次比較方式，並列比較方式A-Dコンバータの基礎を学ぶ．
30	設計演習
30	ディジタル電子回路の知識を用いて，応用回路の設計演習を学習する．
備考	本科目の修得には，60 時間の授業の受講と 30 時間の自己学習が必要である．前期，後期ともに中間試験および定期試験を実施する．