電子情報工学実験IA・B

1-1. インピーダンスブリッジによるLCR共振回路の測定

目的

インピーダンスブリッジを用いて、LCR直列／並列回路の共振特性を測定することにより回路の共振現象を理解するとともに、インピーダンスブリッジの使用法を習得する。

主な使用機器

インピーダンスブリッジ、低周波発振器、電子電圧計、周波数カウンター

1-2. ダブルブリッジによる低抵抗の測定

目的

低抵抗測定に使用されるケルビンダブルブリッジの原理を理解し、その取扱法を習得する。

主な使用機器

ダブルブリッジ、検流計、直流電源

1-3. 直流電位差計

目的

直流電位差計は標準電池・抵抗との比較から未知の電源の起電力や抵抗値を高精度で測定できる。本実験では市販されている乾電池、水銀電池の起電力および抵抗素子の抵抗値を測定することにより、電位差計の原理（零位法）と特徴を理解する。

主な使用機器

直流電位差計、検流計、標準電池/抵抗、直流安定化電源、直流電流計

1-4. 鳳・テブナンの定理と実験的等価回路の作成

目的

複数の電源とインピーダンスからなる回路は鳳・テブナンの定理により、1つの電源とインピーダンスからなる等価回路に変換できる。本実験では、供試回路の等価回路を実験的に求めることにより、本定理を理解する。

主な使用機器

直流電源、デジタルマルチメータ、電子電圧計、検流計

2-1. 波形合成の実験

目的

正弦波交流の基本特性（角周波数、振幅、位相）を理解するとともに、非正弦波交流は周波数の異なる正弦波の重ね合わせであることを理解する。また、周期的に変化する非正弦波はフーリエ級数で表現できることも理解する。

主な使用機器

振幅位相実験装置、波形合成実験装置、直流安定化電源、オシロスコープ、電子電圧計

2-2. 波形変換回路

目的

抵抗R、コイルL、コンデンサCからなる回路に信号を加えると、出力信号は入力波形と異なった波形で出力され、波形変換回路といわれる。本実験ではCR素子で構成される積分回路、微分回路およびダイオードと抵抗から構成されるリミット回路、クランプ回路を取り上げ、実際の回路によって理論を実証する。さらに、能動型積分回路のミラー積分回路について原理を理解するとともに、受動型CR積分回路と比較検討する。

主な使用機器

波形変換回路パネル、デジタルオシロスコープ、ファンクションジェネレータ

2-3. 受動四端子回路の測定

目的

RLCからなる受動四端子回路の諸定数（四端子定数、影像インピーダンス）を測定し、四端子回路の基礎特性を理解するとともに、フィルタの性質について学ぶ。

主な使用機器

測定用四端子回路、発振器、電子電圧計、可変・固定抵抗器

3-1. 光センサ基礎実験

目的

代表的な光センサであるフォトダイオード（PD）とフォトトランジスタ（PTr）基礎特性を測定するとともにその使用法を習得する。

主な使用機器

発光ダイオード、フォトダイオード、フォトトランジスタ、実験用ボード、光パワーメータ、オシロスコープ、ファンクションジェネレータ

3-2. 鉄損の測定

目的

鉄損は交流磁界によって磁性材料に生じる損失で、変圧器や電動機の効率に影響を与える。本実験ではエプスタイン装置を用いて鉄損および交流磁化曲線を測定し、磁性材料の磁気的特性を理解するとともに、その測定法を習得する。

主な使用機器

エプスタイン試験装置（25cm）、磁束計、電力計、相互誘導器、交流電圧・電流計、スライダック

3-3. ヒステレシスループの測定

目的

本実験では環状鉄心を用いて磁化特性（初期磁化曲線、B-H曲線）を測定し、磁性材料のヒステレシス特性を理解するとともに、その測定法を習得する。

主な使用機器

磁束計、環状試料、直流電源、スライダック、可変抵抗器、直流・交流電流計

3-4. フィルタの実験

目的

本実験ではCR素子を用いて低域および高域通過フィルタを構成し、その周波数特性を測定することによりフィルタ回路の特性を理解するとともに、その設計法について学ぶ。

主な使用機器

実験パネル（ACF-5）、発振器、電子電圧計

4-1. ダイオードの静特性

目的

本実験ではダイオードの電圧－電流特性を測定することにより、その非線形特性および整流特性について理解する。

主な使用機器

ダイオード、直流電源、直流電流計、直流電圧計

4-2. トランジスタの静特性

目的

• トランジスタとの動作原理を理解し、増幅に対する考え方を深める。
• トランジスタの静特性を測定し、Hパラメータを算出する。
• FETの静特性を測定し、相互コンダクタンス、ドレイン抵抗および増幅率を求める。

主な使用機器

トランジスタ、直流電源、直流電流計、直流電圧計

実験風景

実験装置

4-3. 増幅回路I,II

目的

トランジスタによるエミッタ接地一段増幅回路について回路定数の決定から回路の構成要素の設計を行うとともに、電圧利得の周波数特性を測定し、増幅回路の動作を理解する。また、エミッタ接地CR結合二段増幅回路において帰還による諸特性の改善について理解を深める。

主な使用機器

増幅回路実験パネル、発振器、直流電圧計、電子電圧計、デジタルオシロスコープ、可変抵抗減衰器、直流電源

5-1. 製作実習

目的

回路設計技術を習得するには講義で回路理論を学ぶとともに、実際に回路を製作して特性を測定することが重要です。配線図通りに部品を取り付けてもうまく動作しないことがあります。電子部品の配置問題、ハンダ付け不良、ノイズ対策不備など回路図に現れない技術を製作実習をしながら体験することを目的とする。
実際に製作する回路は「マルチバイブレータ」です。

主な使用機器

ハンダごて、工具、直流安定化電源、デジタルオシロスコープ

5-2. マルチバイブレータ

目的

本実験では代表的な方形波パルス発生器であるマルチバイブレータの動作原理を理解するとともに、トランジスタにスイッチング動作についても学ぶ。

主な使用機器

マルチバイブレータ実験回路パネル、オシロスコープ

5-3. 論理回路

目的

• デジタル回路の基本論理素子（AND, OR, NOT, NAND, NOR）の機能・動作を理解する。
• ブール代数およびカルノー図による論理関数の最小化の方法を習得する。
• AND,OR,NOTによる論理素子をNANDおよびNOR回路に変換する。
• 7セグメントデコーダ回路および2進回路を構成し、動作確認を行うことにより、組み合わせ論理回路について理解を深める。

主な使用機器

ロジックトレーナー

6-1. 計算機実験・情報ネットワーク

目的

本実験ではコンピュータのオペレーティングシステム（OS）やネットワーク通信の仕組みを理解する。

主な使用機器