Japanese / English

1M570000

電子回路工学特論

Engineering of Electronics Circuits

開講部

大学院理工学研究科 修士課程

開講学科

電気電子情報工学専攻

開講学年

1年次

開講時期

前期

単位数

2

単位区分

特修

系列区分

特論

講義区分

講義
教授小池義和この授業の2016年度のアンケートを参照

授業の概要

現代社会において,電子回路は必要不可欠な技術であり,ほどんどの工業分野で用いられてきている。実際の電子回路は,能動素子単体で実現されることは,まれであり,複数のモジュールICで実現されている。この科目では,学部で学んだ電子回路の内容をもとにして,IC化モジュールを使った回路解析及び設計について,講義を行っていく。また,実際に使用されている大規模回路例を示し,その動作原理についても講義を行っていく。

授業の目的

In this course, the aim is to understand design procedure for the operational transconductance amplifier(OTA) using MOS-FET. And, also, the course aims to understand the application of the

達成目標

1.CMOS技術を用いたアナログ集積回路の基本的な動作原理を理解する
2.リニアアンプの設計を理解する
3.A/D変換回路に用いられるスイッチトキャパシタ回路を理解する

授業で使用する言語

日本語

授業計画


【授業計画】【授業時間外課題(予習および復習を含む)】
1.導入
・バイポーラ技術とMOS技術の比較
・MOS-FETの動作特性
学部で学んだバイポーラトランジスタで構成される増幅回路の復習
2.1段増幅回路
・ソース接地回路
・MOSデバイスの電流電圧特性
1回目の配付資料の復習(バイポーラ技術とMOS技術の比較を重点的に)
3.増幅回路(1)
・小信号等価回路
・ダイオード接続を負荷とした増幅回路
・電流源を負荷とした増幅回路
2回目の配付資料の復習(MOS-FETの動作特性を表す特性方程式と電圧伝達特性を重点的に)
4.増幅回路(2)
・ゲート接地回路
・カスコード接続回路
(1回目レポート出題)
3回目の配付資料の復習(ソース接地増幅回路の小信号等価回路及び電流源負荷回路を重点的に)
5.差動増幅回路
・基本構成
・大振幅特性
・同相信号に対する応答
・ギルバートセル
4回目の配付資料の復習(カスコード接続増幅回路を重点的に)
6.カレントミラー回路
・基本構成
・カスコードカレントミラー回路
5回目の配付資料の復習(差動増幅回路の基本構成と大振幅特性を重点的に)
7.増幅回路の周波数安定性
・ミラーの定理及びミラー効果
・寄生容量を考慮した増幅回路の周波数特性
6回目の配付資料の復習(カレントミラー回路の基本構成とカスコードカレントミラー回路を重点的に)
8.負帰還
・フィードバックの役割
・フィードバックの形式
・負荷効果
(2回目のレポート)
7回目の配付資料の復習
(ミラーの定理とソース接地増幅回路における寄生容量と周波数特性の関係を重点的に)
9.演算増幅器(オペアンプ)(1)
・1段オペアンプの構成
 (テレスコピック型,フォールデッドカスコード型)
・1段オペアンプ回路の設計
8回目の配付資料の復習
(負帰還の形式と入力インピーダンス,出力インピーダンスの変化を重点的に)
10.演算増幅器(オペアンプ)(2)
・2段オペアンプの構成
・ゲイン・ブースト回路の構成
・コモンモードフィードバックの役割と構成
9回目の配付資料の復習
(差動増幅回路の設計を重点的に)
11.バンドギャップリファレンス
・回路構成
・PTAT電流の生成
10回目の配付資料の復習
(ゲインブースト回路及びコモンモードフィードバックを重点的に)
12.スイチットキャパシタ回路
・サンプリングスイッチの構成
・増幅回路への応用
11回目の配付資料の復習
(バンドギャップリファレンスの構成と特性を重点的に)
13.発振器
・リング発振器
・VCO発振器の原理と構成
(3回目のレポート)
12回目の配付資料の復習
(サンプリングスイッチ回路の構成を重点的に)
14.PLL
・PLLの役割と応用
・PLLの回路構成と動作
・PLL回路の特性
13回目の配付資料の復習
(VCO発振回路の構成を重点的に)
15.3回目のレポートの回収と解説 14回目の配付資料の復習
(PLL回路の構成を重点的に。また,各自が作成した3回目のレポートについても再度考察をし,理解を深める。)

評価方法と基準

3回のレポートにより評価し,100点満点で60点以上合格: 1回目(30%),2回目(30%),3回目(40%)

教科書・参考書

・資料は毎回講義のはじめに配布
・アナログCMOS集積回路の設計(基礎編・応用編)Behzed Razavi 著(黒田 忠広訳) 丸善
・アナログ集積回路設計技術(第4版) (上・下) P.R.Gray他3名著 (浅田邦博他1名訳) 倍風館

履修登録前の準備

学部で履修しているアナログ電子回路をよく理解する。

オフィスアワー、質問・相談の方法

講義終了後

環境との関連

環境に関連しない科目

地域志向

地域志向ではない科目

社会的・職業的自立力の育成

知識活用力を育成する科目

アクティブ・ラーニング科目

能動的な学修への参加を取り入れた授業が1コマ分以上

最終更新 : Sat Sep 24 08:14:38 JST 2016