授業科目

ディジタル工学
Digital Electronics

担当者

教授   林 憲玉
後 火4

単位

2

到達目標

本講義の到達目標は、受講生が(1)基本論理演算と論理式を理解すること、(2)入力の数を計数するカウンタを学ぶこと、(3)データを一時に記憶するレジスタの構成を学ぶこと、(4)容易に高度なアナログ回路を構成できるOPアンプ(演算増幅器)を用いた典型的な回路、DA/AD変換の原理を理解すること、等を通じてディジタル工学の基礎知識を身につけられることである。また、機械工学科のカリキュラム・ポリシーの中で、本講義はものづくりを実践するために必要な機械工学輪講、卒業研究等の機械系科目を学ぶための基礎となる。

授業内容

エレクトロニクス技術の発展により、様々な電化製品がアナログ技術からディジタル技術へ変わり、小型化・多機能化に進化している。この講義では、アナログ回路・ディジタル回路・電子デバイスを機械システムに活用するという立場から、その基礎を学ぶ。

授業計画

各回の講義内容は以下のように予定している。しかし、順序は進行に合わせて変更することがある。予習として、(1)教科書の該当ページを予め読んでくること、(2)わからない用語があれば調べてみることが必要である。また、復習としては、(1)講義で取り上げた問題を、再度解いてみること、(2)教科書や参考書にある例題や演習問題を解いてみることが必要である。なお、予習・復習合わせて各回あたり約4時間の自己学習を想定している。
01.ディジタル回路の基礎:ディジタルとパルス、2進数の演算
02.基本論理ゲート:ANDゲート、ORゲート、NOTゲート
03.理論回路の設計:ブール代数と論理式、カルノー図
04.カルノー図、各種論理回路演習
05.フリップフロップ回路
06.カウンタ回路
07.中間試験とその解説
08.シフトレジスタ回路
09.エンコーダ、デコーダ
10.OPアンプ:OPアンプの基礎、反転増幅器
11.OPアンプ:・非反転増幅器、微分・積分回路
12.DA変換回路
13.AD変換回路
14.ディジタル回路のまとめ

授業運営

授業は講義形式で行い、演習を交えながら説明する。講義時に使用するパワーポイントと資料をdotCampusに掲載することがあるので必ず確認すること。課題を課す。課題は次週講義開始前に提出する。講義をよく聞き、ノートを取るのが大切である。

評価方法

学期末試験70%、中間試験・課題30%の配分で評価する。

オフィスアワー

火曜日11:00~11:30(1-414号室、内線2011)

使用書

中村次男『電子回路(2)- ディジタル編 -』[コロナ社]1994

参考書

西堀賢司『メカトロニクスのための電子回路基礎』[コロナ社]1998

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