【授業科目】 ディジタル技術 【担当教員】 藁科秀男,平塚眞彦 【対象学生】 R学科 3年 【開講方法】 2単位 通年(週2時間) 【目的とねらい】 2 年の「ディジタル技術」の知識を元に,カウンタ等の設計を通じて順序論理回路の設計法を 習得する。さらに,A/D, D/A 変換器の学習を通じてアナログ回路とディジタル回路をつなぐ技 術を習得する。ゲートの内部構造と電気的特性を学習する。これらを通じて小規模なディジタル 回路を解析・設計できるようになることを目的とする。 【対応する本校の学習・教育目標】 (C)電気・電子回路の基本的技術を理解して、電子機器・制御回路開発に貢献できるエンジ ニアの育成を目指す。 【教科書】 A: 「レジスタと演算回路」加藤・中林・菅谷・熊谷 共著(日刊工業新聞社) B: 「アナログ ディジタル変換」 鹿股・浅見・佐藤・菅谷 共著 (日刊工業新聞社) C: 「論理回路の基礎」長島・浅見・熊谷・増田 共著 (日刊工業新聞社) 【授業内容】 (前期) 1 DTL NAND 回路の電気的特性(C4 章) 1.1 DTL NAND 回路の動作解析 (2 時間) 1.2 伝達特性,負荷特性の測定 (4 時間) 1.3 ノイズマージン,ファンアウト数 (4 時間) 《演習》 《前期中間試験》 2 (1 時間) カウンタとレジスタ(A2 章) 2.1 非同期式/同期式カウンタ (1 時間) 2.2 順序論理回路の設計法 (2 時間) 2.3 同期式カウンタの設計 (2 時間) 2.4 順序論理回路の設計・解析 (2 時間) 2.5 レジスタ,シフトレジスタ (2 時間) 《演習》 《試験返却、まとめ》 3 (4 時間) (5 時間) (1 時間) ディジタル/アナログ変換(B2,4 章) 3.1 オペアンプ加算器 (2 時間) 3.2 D/A 変換の原理 (2 時間) 3.3 R-2R ラダー型 D/A 変換器 (3 時間) 3.4 逆ラダー型 D/A 変換器 (1 時間) 《演習》 (4 時間) 《後期中間試験》 (1 時間) 4 アナログ/ディジタル変換(B3,5 章) 4.1 A/D 変換器の原理 (1 時間) 4.2 ディジタルからアナログへの変換の動作原理 (2 時間) 4.3 アナログからディジタルへの変換の動作原理 (2 時間) 4.4 逐次比較型 A/D 変換器 (2 時間) 4.5 計数型 A/D 変換器 (1時間) 《演習》 (8時間) 《学年末試験返却、まとめ》 (1 時間) 【到達目標】 1 カウンタとレジスタ(A2 章) (1) 非同期式カウンタと同期式カウンタの違いを説明できる。 (2) カウンタを中心とする順序論理回路が設計・解析できる。 (3) シフトレジスタを設計でき,その動作を説明できる。 2 演算回路と種々の制御回路(A3,4 章) (1) レジスタと組み合わせた簡単な機能回路を設計・解析できる。 3 ディジタル/アナログ変換(B2,4 章) (1) 理想オペアンプの動作を理解し,それによりアナログ加算器が構成できることを説明で きる。 (2) R-2R ラダー型 D/A 変換器および逆ラダー型 D/A 変換器の動作を説明できる。 4 アナログ/ディジタル変換(B3,5 章) (1) 逐次比較型 A/D 変換器の内部動作をオシロスコープで確認できる。 (2) 逐次比較型 A/D 変換器を理解し,タイムチャートを用いて動作を説明できる。 5 DTL NAND 回路の電気的特性(C4 章) (1) DTL NAND 回路の内部状態を解析できる。 (2) 伝達特性,負荷特性から DTL NAND 回路の特性を説明できる。 (3) これらより内部構造を考慮した回路設計が出来るようになる。 【学習上の留意点】 授業は,講義(約 70%)と実習(約 30%)から構成される。実習では,課題の答えをあらかじめ 考え,それを実際の回路で確認する姿勢が大切である。 【参考書など】 「ディジタル回路の入門講座」横山直隆(電波新聞社) 「ディジタル回路の考え方」雨宮好文(昭晃堂) 【成績評価方法】 定期テスト(4回)を約 80 %,実習課題・演習等を約 20 %の割合で評価する。
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