P科２年次（選択必修）エレクトロニクスII 第１回：暮らしの中のエレクトロニクス佐藤勝昭イントロ • 現在社会は、さまざまな「エレクトロニクス」の恩恵を受けている。いまをときめくIT（情報技術）もエレクトロニクスなしには、成立しない。 • エレクトロニクス(Electronics)の語源：電子electron 電子工学という訳語が当てられている。 • 現在では、対象はもとの狭い意味から離れて、電子スピン、光、電力、医学、生物学までを含む広い概念となった。 • スピンエレクトロニクス、光エレクトロニクス、パワーエレクトロニクス、メディカルエレクトロニクス、バイオエレクトロニクスなどの言葉を生み出しています。こんなエレクトロニクスも • カバーする物理現象の広がり：光エレクトロニクス: photonics 量子エレクトロニクス: quantum electronics スピンエレクトロニクス: spintronics • スケールの広範化：マイクロエレクトロニクス：microelectronics ナノエレクトロニクス：nanoelectronics • 応用分野への広がり：生体エレクトロニクス: bioelectronics 医用エレクトロニクス: medical electronics 機械電子工学: mechatronics パワーエレクトロニクス: power electronics エレクトロニクスI～IVのシリーズとエレクトロニクスIIの役割 • エレクトロニクスI～IVの講義の本来のねらい：物理システム工学科の学生に、エレクトロニクスのスキルを身につけさせようという意図でH12年度入学生のカリキュラムから設けられた。 • Iで回路理論、IIで電子回路、IIIで回路製作の実体験、IV で光エレクトロニクスを学ぶ構成になっている。 • エレクトロニクスIIでは、やさしい教科書を用いながら、ダイオード、トランジスタの動作原理、動作させるためのバイアス回路、トランジスタを用いた増幅回路、オペアンプなどを学習するようにしてきました。お役立ちエレクトロニクス • エレクトロニクスの知識は、実験系の研究室での卒業研究や大学院の研究に欠くことができない。 • 多くの卒業生が電子情報系企業に就職する状況で、スキルとしての基本的なエレクトロニクスの知識は必要エレクトロニクスIIに対する学生の学習意欲 • エレクトロニクスIで回路基礎が身についていないということもあって、期末テストの平均点は2001年度56点、 2002年度61点と低く、十分な学習効果を上げることができませんでした。 • 昨年度のエレクトロニクスIIの学生アンケート – 意義：「工学部の学生として知っておくべき(77%)」、「研究室での実験のために必要(21%)」など肯定的 – 「学んだ電子回路が実際にどのように活かされているのかを知りたい。」「トランジスタの動作点の決め方などは手続き的には易しいので理解できたが、やったことが実際にどのようにつながるのか今ひとつわからない。」「演習問題ではじめて意味がわかった」など実用的なエレクトロニクスにどう活用されるかを知りたがっているとわかった。本年度の方針 • 今年度のエレクトロニクスIIではやり方を変える。 • 教科書としては「電子回路の基礎」の教科書を使いますが、やさしく書かれているので、やる気にさえなれば君たちの学力があれば自分で学習できるので詳細な説明はせず、教科書の内容は、宿題・演習の形で進めたい。 • 現代のエレクトロニクス一般の現状と展望を概説し、電子回路を学ぶモチベーションを与えることとし、と思います。広範な分野との結びつき • 基礎：数学、電磁気学、光学、量子力学、化学、熱力学、回路理論、論理回路、情報理論 • 物性：固体物理学（結晶学、半導体物性、光物性、磁性、超伝導）、物質科学 • 材料：結晶成長、薄膜成長、微細加工、超格子、ナノ構造 • デバイス：ダイオード、トランジスタ、レーザなどの作製技術・プロセス技術 • システム：テレビ、コンピュータ、ネットワーク暮らしの中のエレクトロニクス • クォーツ時計、電卓、ラジオ、テレビ、携帯電話、 FAX、デジタル体温計、デジカメ、ビデオカメラ、カーナビ、パソコン、ワープロ、パーム（携帯情報端末）、 CDプレーヤ、MDプレーヤ、ビデオデッキ、 DVDプレーヤ、ゲーム機、液晶ディスプレイ、プラズマディスプレイ、ELディスプレイ、電子レンジ、冷蔵庫、洗濯機、エアコン、鉄道運行システム、交通信号システム、交通管制システム、自動販売機、自動券売機、自動改札、スイカ、自動ドア、自動水栓家電とマイコン • こんなところにもマイコンが・・ – – – – – – 電子レンジ、洗濯機、エアコン、ゲーム機、デジカメ、携帯電話、 – – – – – – – – – デジタル体温計、 Suicaカード、改札機自動販売機、スーパーのレジ、ビデオ、ステレオ、カーナビ、 DVDプレーヤ、 MDプレーヤ・・宿題１０／１７提出１０／２４プレゼンテーション • 物理システム実験と同じ６班にわかれて、班ごとに出してください。 • ここ１年の間に新聞に出た「エレクトロニクス」関連の記事を読んだり、身の回りの電子製品をしらべて、わかったこと、わからなかったこと、何を学びたいかを、班ごとにまとめてください。 • 第６回以降の内容は、このプレゼンを踏まえて、新たに構築します。