情報工学実験（Experiments for Information Engineering Course）[5C85]

＜授業のねらい及び具体的な達成目標＞

電気磁気学、回路理論、アナログ電子回路、電気電子計測、電子デバイスなどの講義で学んぶ基礎的事項を、体験的に理解把握する。電気特性の基本である電圧、電流、増幅度、周波数及び周波数特性などの基礎的測定を通し、それぞれどのような装置でどのように測定するものなのか、またそれぞれの装置の特性も把握しながら、実験を進め実験的・理工学的センスを体得する。これらの実験結果を整理・考察して報告書にまとめる作業を通じ、エンジニアとして必要な総合的な表現・洞察力を養成する。また、報告書やグラフの描き方の基本も身につけるため、指定した書式で期限内に報告書を仕上げるという作業にも慣れる。

＜授業計画及び準備学習＞

第１週　ガイダンス
第２週以降は以下の実験テーマを数人ずつの班に分かれ、ローテーションを組んで実験していく。
２週で１テーマの実験を行う。実験の前後に講義、ディスカッションの時間を設ける。

第１週　ガイダンス
第２週以降は以下の実験テーマを数人ずつの班に分かれ、ローテーションを組んで実験していく。
２週で１テーマの実験を行う。実験の前後に講義、ディスカッションの時間を設ける。

実験１：計測基礎（直流素子）
　　　抵抗にかかる電圧、流れる電流を測定するが、電圧計、電流計を入れる位置により値がずれる。
　　　このズレの原因を把握し、正しい値を求められるようにする。
　　　この実験を通し、他の測定においても、どのような測定器をどのような使い方をすると、どの
　　　ような誤差が生じるかを認識して欲しい。

実験２：計測基礎（交流素子）
　　　交流素子（コイルやコンデンサ）がどのような周波数特性を持つか、通常の抵抗と比べてどう
　　　なのかを実験を通して把握する。電気回路理論Iの後半からIIに掛けて学ぶ交流理論に関連し
　　　ている。

実験３：ダイオードの静特性
　　　半導体の基本であるpn接合（ダイオード）の静特性を実際に測定することで、半導体の特性を
　　　より理解を深める。電圧と電流の関係は直線ではなく非線形になることや、しきい値が存在す
　　　ることを認識する。電子デバイス工学Iやアナログ電子回路Iの講義に関連する。

実験４：ダイオードと整流・平滑回路（プリント基板の設計作製を含む）
　　　プリント基板にパターンを描き、エッチング、穴開け、半田付けという作業を経験すしながら、
　　　ダイオードを用いた整流回路を作製し、特性を測定する。整流回路の動作や、平滑コンデンサ
　　　の役割を理解する。整流回路はACアダプターなど身の回りの製品に数多く使われており、ダイ
　　　オードを用いた基本的な回路の１つである。

実験５：トランジスタの諸特性
　　　トランジスタの静特性を測定する実験である。静特性として入力、電流伝達、出力、電圧帰還
　　　がある。これらの特性はトランジスタを理解する上で基本となる特性である。通常これらの特
　　　性はデータシートとしてメーカーから発表されているが、この特性も基本的には本実験と同じ
　　　ようして測定されたモノである。君たちの実験（測定）でも、データシートと同じ特性が得ら
　　　れることを実感して欲しい。アナログ電子回路Iの講義に関連した実験である。

実験６：共振回路
　　　Ｌ、Ｃを使った回路で特殊な条件な時に「共振」という現象が起こる。電気的な共振とはどう
　　　いうモノなのかを把握する。周波数を変化させたとき、特定の周波数付近で電圧、電流はどう
　　　変化するか、入力と出力の位相のズレはどうなるか。共振周波数は回路理論の授業で習うよう
　　　に素子の定数から理論計算することができる。実際の値と等しいのか、ズレるのか？
　　　共振回路はラジオやフィルタ回路など特に無線技術の基本原理である。回路理論Iの講義に関
　　　連した実験である。

＜成績評価方法及び水準＞

レポートの採点結果と実験中の態度を総合的に評価して、６０点以上の者に単位を認める。
未提出のレポートがある者は単位を認めない。

＜教科書＞

実験指導書（プリント）

＜オフィスアワー＞

金曜日昼休み、実験終了後

＜学生へのメッセージ＞

◆学生実験は、実際に装置に触れ体験的に学習・確認できる数少ない機会です。積極的に取り組んでください。

◆授業で習う事柄（理論）と現実の現象（実験）との対応・比較を意識し考察するようにしてください。

◆実験はうまくいくとは限りません。むしろ失敗しておかしな結果が出たときこそ、「何でだろう？」と深く考えてください。このときが、理系のセンスを磨くチャンスです！

◆場合によっては実験中に抵抗、ダイオード、トランジスタから煙が出たり壊れたりすることがあるかもしれません。でも、これも「実験したからこそ経験できる」ことなのです。どうしたら壊れたか、煙が出たかを経験するチャンスです。どんな「臭いがしたらヤバイか」を経験するチャンスでもあります。（意図的に壊すのは問題だけど・・・）

◆＜授業のねらい及び具体的な達成目標＞に記述した「達成目標」を達成するために（近づくために）、報告書の不備は（あえて厳しく）指摘し、返却します。しかし、これは社会に出て、君たち自身が恥をかかないための訓練と思ってください。（グラフが描けないないエンジニア、報告書をまとめられないエンジニアでは困りますよね・・・）

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