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担当別５０音一覧

科目	回路シミュレーション工学	区分	電子工学科科目群
授業コード	14211	開設セメスター	5S
曜日・時限	春　木/12	単位数	2単位
担当者名	寺沢　充夫

授業の概要

半導体デバイスで構成された電子回路の特性を調べるには実験を行うのが本来である。しかし、コンピュータシミュレーションには実験で悩まされる雑音や素子間のばらつきなどに左右されない理想的な特性が見られるなどの利点がある。アナログ回路とロジック回路とのシミュレーションやそれらが混在している回路でも、たとえばオシロスコープのプローブを使って、個々の配線に現れている電圧波形なども観測することが出来る。アナログ回路を描くところから、電圧の計測、過渡特性解析、直流解析、交流解析を実行する。カウンタ回路を配線して、複数の信号線を走るディジタル信号を観測する。

到達目標	能動素子(ダイオード、トランジスタ、FET、IC等)と受動素子(抵抗、コイル、コンデンサ）を組みあわせた回路をつくる。回路シュミレーションの技法を用いて、①電圧の計測②入力に正弦波、パルス波などを入力して、過渡特性を求める、③入力にDC電源を接続して入出力特性を求める、④正弦波を入力して、利得と位相特性を求める。これらのシミュレーションによって回路の動作と特性を知ることが出来る。

授業計画	テーマ	内容	授業を受けるにあたって
第1回目	デバイスを選んで回路図を作成する	CM60Sを起動してから、デバイス(電子部品や半導体デバイス)を選んで回路図の描き方を学ぶ	教科書を持参する。 コンピュータ演習室を使用する。
第2回目	簡単な回路シミュレーション１	アナログ・モード・シミュレーション	演算増幅器(OP Amp IC)を用いた増幅器を例にとって演習を行う。
第3回目	簡単な回路シミュレーション２	アナログ・ディジタル混在シミュレーション	BCD(２進か１０進カウンタ）を作成し、出力信号のタイミングを調べる。
第4回目	ツールやメニューの使い方１	ファイルを管理するツールとメニュー 回路図を作図・編集したりするツールとメニュー	教科書で使い方を学ぶ。
第5回目	ツールやメニューの使い方２	回路シミュレーションに用いるツールとメニュー デバイスの選択やその他のツールとメニュー	教科書で使い方を学ぶ。
第6回目	デバイス・セレクション・ガイドの活用１	R－C回路における充電と放電の過渡解析 LーC同調回路の交流解析と過渡解析	R-C回路の過渡解析が理論値と一致しているかを確かめる。 並列共振回路、帯域フィルタに付いて復習をしておく。
第7回目	デバイス・セレクション・ガイドの活用２	トランスを用いた定電圧回路	トランス、全波整流回路、ツエナーダイオード、エミッターホロワ回路について調べておく。
第8回目	デバイス・セレクション・ガイドの活用３（バイポーラ・トランジスタ	トランジスタのDC解析（静特性）	エミター接地回路の出力特性について復習をしておく。
第9回目	デバイス・セレクション・ガイドの活用４	過渡解析 非安定マルチバイブレータ 単安定マルチバイブレータ 双安定マルチバイブレータ	トランジスタ増幅器、正帰還回路について復習をしておく。
第10回目	接合型電界効果トランジスタ エンハンスメント型MOSFET	交流増幅器(交流解析、過渡解析) MOSFETの静特性	P型とN型との違いや接合型とMOS型との違いに付いて調べておく。
第11回目	SPICEコントロール	演算増幅器を用いた多点計測の使い方を学ぶ	演算増幅器のいろいろな使い方について調べておく。
第12回目	計測機器類	アナログ信号、デジタル信号の計測	抵抗値、電圧値、電流値の測定、ディジタル信号等の計測する時にどんな測定器が使われるか事前に調査する。
第13回目	NANDゲート回路の応用	Mixedmodeの過渡解析 パルス信号発生器の過渡解析	ディジタルICの特性を調べておく。
第14回目	デジタルICを用いたフリップフロップ回路	IC回路の組み合わせから得られたパルス信号の過渡解析	双安定マルチバイブレータの特徴を理解しておく。
第15回目	カウンタ回路	カウンタ回路で得られるパルス信号の過渡解析	カウンタの種類とその性質や用途を調べておく。

教科書	CD-ROM付電子回路シュミレータ入門/加藤　ただし/講談社
参考文献	パソコンで学ぶ過渡現象/柚賀正光、大貫繁雄　共著/森北出版 必要に応じて、逐次紹介する。
成績評価方法	毎回行われるレポートで評価する。
そのほか受講者への指示／メッセージ	自分のペースで進むことができる。