電気 電子回路Ⅰ 3年・通年・必修・履修2単位
担当教員 長洲正浩 連絡先 
講義の概要 半導体物理の概要、および各種半導体素子の動作原理とその特性を学ぶ。後期は、半導体を用いた増幅回路の原理、代表的な増幅回路の基本動作と設計手法を学ぶ。
到達目標 1.電子、正孔とはなにか、それらの運動について説明できるようなる。
2.各種半導体素子の動作原理とその出力特性を説明できるようになる。
3.トランジスタやMOSFETで構成される各種増幅器、演算増幅器を学び、バイアス設計や動作量を計算できるようになる。
日程授業項目理解すべき内容 理解度
(1~4)
前期 第1週 1.シリコン基板中の電子輸送 授業の概要、固体物理(シリコン結晶)、キャリアの発生メカニズムを学ぶ。  
第2週 不純物ドーピングによるキャリア濃度の制御、キャリアの散乱や拡散現象を学ぶ。  
第3週 キャリアの移動(ドリフト)とはどのような現象かを学ぶ。  
第4週 2.PN接合
(ダイオードの動作原理と特性)
次半導体素子の基本構造であるPN接合を学ぶ。  
第5週 PN接合の電流電圧特性(順方向、逆方向バイアス動作)を学ぶ。  
第6週 PN接合の電気容量やダイオードを使った簡単な回路(整流動作)の動作を学ぶ。  
第7週 (中間試験)  
第8週 3.MOSFET MOSFETの構造と動作原理を学ぶ。  
第9週 MOSFETの電気的動作(チャネル近傍でのポテンシャル、電荷分布)を学ぶ。  
第10週 MOSチャネルに蓄積される電荷とキャパシタについて学ぶ。  
第11週 弱反転、強反転条件下での電圧・電流特性について学ぶ。  
第12週 MOSFETの性能を表すパラメータについて学ぶ  
第13週 4.バイポーラトランジスタ PN接合特性をもとにトランジスタの動作原理を説明できるようにする。  
第14週 素子特性(出力特性)を学ぶ。  
第15週 (期末試験)  
第16週 前期の復習 これまでの復習とまとめる。  
後期 第1週 5.トランジスタ増幅回路の基礎 授業の概要、増幅の原理を学ぶ。  
第2週 直流と交流の分離、直流・交流負荷曲線、バイアス、増幅度を学ぶ。  
第3週 hパラメータを用いた交流等価回路を学ぶ。  
第4週 各種バイアス回路の原理と設計手法を学ぶ。  
第5週 小信号増幅回路(エミッタ設置増幅回路の交流等価回路と周波数特性)を学ぶ。  
第6週 小信号増幅回路の設計(具体的な例により増幅動作の理解を高める)できるようにする。  
第7週 (中間試験)  
第8週 トランジスタ増幅回路のまとめを行う。  
第9週 6.FET増幅回路の基礎 小信号基本増幅回路、バイアス回路、等価回路を学び、説明できるようにする。  
第10週 7.いろいろな増幅回路の基礎 負帰還増幅回路の原理とその必要性を学ぶ。  
第11週 エミッタホロワの動作原理とその意味を学ぶ。  
第12週 8.演算増幅回路の基礎 差動増幅回路、およびそれを利用した演算増幅回路の特性について学ぶ。  
第13週 イマジナルショート(仮想短絡)の意味を学ぶ。  
第14週 仮想短絡現象をもとに、演算増幅器の各種使い方を学び、回路の設計および動作量を計算できるようにする。  
第15週 (期末試験)  
第16週 総復習 これまでの復習を行う。  
学習教育目標 A,Bに対応 達成項目本科イ)、ロ)に対応 JABEE認定基準
教科書・参考書 教科書:藤井 信生,他「電子回路」(実教出版)
参考書:篠田 谷口,宇野「半導体デバイス工学」(昭晃堂)、 桜庭 一郎,他「電子回路」(森北出版)
評価方法及び
合格基準
成績の評価は、定期試験の成績で行い、平均の成績が60点以上の者を合格とする。
学生へのメッセージ、
予習・復習について
この科目は、4学年で開講している電子回路の基礎となるものである。各種半導体素子の動作から、目的とする回路がどのように構成(設計)されるのか、電子回路の基礎を理解して欲しい。なお、本教科は、卒業後、電気主任技術者の免状交付申請を行うために開設されている科目である。