科目名 : 電気電子工学実習B

科目コード 60780
配当学年 3年
開講期 後期
曜時限 金曜・1~4時限(状況により遅くなることがある)
講義室 学生実験室(工学部3号館地階ほか. ガイダンス時にアナウンス)
単位数 2
履修者制限 有(電気電子工学科生以外は事前に登録が必要)
講義形態 実習
言語
担当教員 後藤・川上・木本・笈田・乗松・杉山・高橋・守倉・蛯原・松嶋・美舩・細江・石原・土谷・藤田・高岡・須田

講義概要

最大5名からなる班が構成され,各班には授業計画に示す3週テーマから2つ,6週テーマから1つの実験が割り当てられる.それら3週および6週の実験を行い,実験内容を考察とともにまとめてレポートとして提出し,ディスカッションを行う.

評価方法

出席状況,レポートの内容と提出状況による.実習中の取り組み方が悪い場合は減点される.

最終目標

実験部分として(1) レギュレータの基礎,(2) 発光・受光素子,(3) デジタル光通信基礎,設計演習として(4) 通信システム設計演習,(5) 分散型電源のシステム設計,(6) DCサーボモータと制御系,(7) 論理回路設計演習,(8) 材料物性 からバランスを考慮して選択されたテーマを履修し,電気電子工学分野における知識および測定・設計技術を習得する.卒業研究の前段階として,主体的にテーマに取り組むことが期待される.

講義計画

項目 回数 内容説明
実験技術と安全確保 1 実習開始にあたり,これまでに修得した実験技術・報告書作製技術と安全確保に関して座学と演習を行う.
レギュレータの基礎 3 直流の定電圧および定電流安定化電源を作製し,その動作特性を評価することにより,直流電源回路の動作原理について理解を深める.さらに、半導体スイッチを用いた電力の変換や制御に関する基礎的実験を行い, スイッチング回路の基礎について理解を深める.
発光・受光素子 3 発光素子(発光ダイオード,レーザダイオード,各種ディスプレイ・照明機器など),受光素子(フォトダイオード,太陽電池,光導電性セルなど)の特性評価を行い,その動作原理を理解する.測定に使用する光学機器の原理や取り扱いについても合わせて習得する.
デジタル光通信基礎 3 デジタル光通信に関する基礎的な実験を行い,アナログ/デジタル変換,パラレル/シリアル変換,光変復調などの動作原理を理解する.
通信システム設計演習 3 ソフトウェア上で通信システムの各部を設計することにより,通信システム全体の動作の理解を深める.
分散型電源のシステム設計 6 分散型電源システムの設計・製作・実験を通して,太陽光等の自然エネルギーの電源・電力変換器・負荷を含めたシステムを理解する.
DCサーボモータと制御系 6 周波数応答を測定することによりDCサーボモータを同定し,フィードバックによる位置,速度制御等の実験を行う.さらに,同定モデルとシミュレーションに基づく実験結果の検証やフィードバック補償器の設計演習などを行う.これにより,システムの持つ動特性やフィードバック制御の基礎的な事柄についての理解を深める.
論理回路設計演習 6 基本的な論理ゲートを組み合わせてマイクロコントローラ(マイコン)の設計を行うことにより,論理回路設計の理解を深める.さらに、その場で回路変更可能なFPGAにダウンロードして設計した回路の動作検証を行うことにより,マイコンの動作原理を理解する.
材料物性 6 半導体デバイスの基礎となる,薄膜形成,パタン転写などの要素技術,およびこれらを用いたデバイス作製とその特性測定を実習することにより,半導体プロセス,材料物性,デバイス動作についての理解を深める.
学習到達度の確認 3- 作成してきたレポートに基づいたディスカッションを行うことで,実験内容・結果に関する理解を深め,関連する内容との橋渡しを行うとともに,学習到達度の確認を行う.

教科書

京都大学工学部電気系教室編:電気電子工学実習B 2014年度版

参考書

京都大学工学部電気系教室編:電気電子工学実験A

予備知識

電気回路,電子回路,電磁気学,制御工学,半導体工学,通信工学の基礎的事項.「電気電子工学実習A」

授業URL

その他

当該年度の授業回数と各テーマの開講数およびテーマ間のバランスに応じて組分けを行う.各実験の前に必ず教科書を読んで予習すること.実験に際しては,筆記具,A4のレポート用紙,グラフ用紙,関数電卓,定規などを持参のこと.