電気工学実験３ A組

Electrical Engineering Lab 3 A組

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43ZZEXP302

半谷　精一郎、崔　錦丹、和田　正義、吉田　孝博

Takahiro Yoshida, Masayoshi Wada, Seiichiro Hangai, Jindan Cui

2024年度後期

2024 Second Semester

金曜2限、金曜3限、金曜4限

Friday 2nd-4th period

工学部　電気工学科

Department of Electrical Engineering, Faculty of Engineering

2.0単位

実験

Experiment

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① [対面]対面授業/ [On-site] On-site class

電気工学実験１につづいて行う実験で、電気工学科の学生として必要な実践的技術と知識を、１テーマあたり２週で習得する。実験テキストは非常に詳しく書かれているが、単にテキスト通りの実験を行い、レポートにまとめるだけでなく、関連した理論をよく理解し、課題レポートによって検討や考察を行う。なお、この実験が履修ずみでないと卒業研究を行なうことができない。

電気工学科の学生として必要な実践的技術と知識を身につけ、卒業研究へスムーズに移行できるようにする。

実験を通じて実践的技術と知識を身につけると共に、卒業後に進みたい分野や業種を決める。

リンク先の [評価項目と科目の対応一覧]から確認できます（学部対象）。
履修登録の際に参照ください。
​You can check this from “Correspondence table between grading items and subjects” by following the link(for departments).
https://www.tus.ac.jp/fd/ict_tusrubric/​​​

第1回のガイダンスにて詳細を説明するので必ず出席するように。

課題に対する作文　Essay／ディベート・ディスカッション　Debate/Discussion／グループワーク　Group work／プレゼンテーション　Presentation／実習　Practical learning

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準備学習：テキストを事前に熟読する。ビデオ教材があるテーマは事前に視聴する。
復習：レポートの課題を行いながら実験の内容を深く理解する。

実験方法の予習状況、実験への取り組み姿勢、提出されたレポートおよびディスカッション時の質疑応答で100%の評価を行う。遅刻、欠席、レポート提出の遅延は減点となる。

・S：到達目標を十分に達成し、極めて優秀な成果を収めている
・A：到達目標を十分に達成している
・B：到達目標を達成している
・C：到達目標を最低限達成している
・D：到達目標を達成していない
・-：学修成果の評価を判断する要件を欠格している

・S：Achieved outcomes, excellent result
・A：Achieved outcomes, good result
・B：Achieved outcomes
・C：Minimally achieved outcomes
・D：Did not achieve outcomes
・-：Failed to meet even the minimal requirements for evaluation

N

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教科書および一部の参考書は、MyKiTS (教科書販売サイト) から検索・購入可能です。
​https://mirai.kinokuniya.co.jp/tokyorika/​​​

It is possible to search for and purchase textbooks and certain reference materials at MyKiTS (online textbook store).
​​https://mirai.kinokuniya.co.jp/tokyorika/

各実験項目で指定あり。

1 　　実験ガイダンス
大項目実験に当たっての心構え、各項目の一般的注意事項、レポートの
提出要領を説明する。

2 　　太陽光発電システムの実験(1)
太陽光発電システムを組み立てて実地試験を行い、構成装置の機能や特性に
関する理解を深める。
具体的には、太陽電池パネルを用いて発電システムを構成し、１週間の動作
によってどのようなデータが取得できるかを調査する。

3 　　太陽光発電システムの実験(2)
　　人工光源による太陽電池パネル特性の測定を通じて、MPPT（Maximun
Power Point Tracking)の有効性を確認する。

4 　　LEGOマインドストームによるロボット製作(1)
　　 各自の自由な発想によりロボットを製作し、ロボットの基本概念を修得する
ことを目的とする。２週でロボットを完成させ、動作について考察する。

5 　　LEGOマインドストームによるロボット製作(2)　
　 各自の自由な発想によりロボットを製作し、ロボットの基本概念を修得する
ことを目的とする。２週でロボットを完成させ、動作について考察する。

6 　　QPSK送受信システムの符号誤り率と画像伝送(1)
　　QPSK信号送受信システムを用いてディジタル信号伝送における
アイパターン、信号空間ダイアグラムを観測する。また伝送品質を定める
符号誤り率の特性を測定する。さらに、画像伝送において、受信入力雑音
の大きさにより画像が劣化する様子を観測する。

7 　　QPSK送受信システムの符号誤り率と画像伝送(2)　
　PCからFPGAにデータを転送しQPSK変復調回路を構成する。
この回路を利用して、雑音を付加しながら伝送実験を行い、C/Nに対する
誤り率のグラフを作成する。次に最新の無線システムに採用されている
OFDM信号の周波数スペクトラムをスペクトラムアナライザで観測する。

8 　　ＭＡＴＬＡＢによる音声の分析と合成(1)
　　自分自身の５母音を録音し、MATLABを用いて音声の分正規を行う。
さらに、SIMULINKを用いて簡単な音声合成を行い、実音声と合成音声との
比較を行う。

9 　　ＭＡＴＬＡＢによる音声の分析と合成(2)　
　SIMULINKとディジタルシグナルプロセッサ用の開発環境を用いて、
ディジタル信号処理ボードに音声合成系を実装する。
　　 さらに、合成音声の音質ならびに周波数成分を分析する。

10　　コンピュータを用いるＬＳＩ設計(1)
　　FPGA（Field Programmable Gate Array）を用いて、開発設計の流れ、
代表的な回路構成法であるステートマシンの動作、Verilogを用いた回路
設計手法および機能動作シミュレーション手法を学ぶ。

11　　コンピュータを用いるＬＳＩ設計(2)　
　Verilogで設計した設計した回路を評価ボードに実装し、設計回路の動作
確認、性能評価を行う。

12　　トランジスタのデバイスモデル構築と回路解析(1)
　　トランジスタの基本的な静特性をブレッドボード上に作った回路で測定し、
SPICEによるシミュレーション結果と比較し、モデルの限界を推定する。

13　　トランジスタのデバイスモデル構築と回路解析(2)　
　２つのトランジスタで差動増幅回路を構成し、増幅率などの基本特性を
シミュレーション結果と比較する。また、ＣＭＲＲなどの理解も深める。

14　　実験総括

15　　ディスカッション

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MATLAB/Simulink

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