科目名 電子回路
単位数 2.0
担当者 情報工学専攻 教授 若林真一
履修時期 前期
履修対象 3年
概要 本講義は講義形式の講義である。集積回路設計のための電子回路の基礎を学ぶ。最初に、集積回路の動作をトランジスタレベルで理解するために、バイポーラトランジスタおよびMOSトランジスタの動作原理を学ぶ。次に、アナログ電子回路で重要となる等価回路の概念を導入する。その後、基本的なアナログ電子回路として増幅回路の設計と解析を学ぶ。さらに、演算増幅器とその応用について学ぶ。最後に、CMOSディジタル集積回路の基礎としてCMOS論理回路について学ぶ。
科目の到達目標 集積回路の動作をトランジスタレベルで理解することを目的とする。さらに、アナログ集積回路とCMOSディジタル集積回路の基礎を理解し、基本的な電子回路の解析と設計ができるようになることを目的とする。IT社会を支えるIT機器のハードウェアはトランジスタ電子回路として実現されている。このため、ハードウェアを基本から理解するためには電子回路の知識が不可欠である。本講義では基本的事項に絞って電子回路を講義するので、コンピュータやネットワーク機器をハードウェアの基礎から理解したい学生は是非積極的に学んでほしい。
受講要件 電気回路と論理回路の基礎を理解していることが望ましい。同じセメスタで開講される演習「LSI設計演習」と一緒に受講すること。
事前・事後学修の内容 電子回路は多数の演習問題を解くことで理解が深まる。「LSI設計演習」でも電子回路の演習は行うが、自らも積極的に復習を行い、テキストの章末演習問題などを解いてみること。適宜、レポート課題を出すので、指定日時までに提出すること。
講義内容 1.半導体とダイオード
2.MOSトランジスタとバイポーラトランジスタ
3.増幅回路の基本構造
4.等価回路
5.MOSFET基本増幅回路
6.バイポーラトランジスタ基本増幅回路
7.増幅回路の周波数特性
8.差動増幅回路
9.演算増幅器
10.演算増幅器の応用
11. 大信号出力回路
12.CMOSインバータ
13.CMOS論理ゲート
14.スタティック論理回路
15.ダイナミック論理回路
評価方法 期末試験、レポート、出席状況等を総合的に評価する。
教科書等 教科書:藤井信生「アナログ電子回路の基礎」(オーム社)
参考書:國枝博昭「集積回路設計入門」(コロナ社)
     高木茂孝「MOSアナログ電子回路」(昭晃堂)
担当者プロフィール 1979年に米国で出版された「Introduction to VLSI Systems」に感銘を受けて以来、ハードウェア設計、ハードウェアを用いた組合せ問題の高速解法などを研究テーマとし、現在に至っている。小学生で初めてはんだごてをにぎり、これまでラジオ、無線通信機器から専用プロセッサまで様々なものを趣味あるいは研究で作ってきた。世界最大の某コンピュータメーカの基礎研究所に在籍していたときは並列ワークステーションの研究開発にも従事した。ものごとを深く考え、新しいものを作り出していく楽しさを学生に伝えられたら、と思っている。
授業内容の質問等は随時受け付けています。質問等がある場合は教員室(情報科学部棟413号室)に来て下さい。
備考