〈学習内容を一部紹介〉

・電子回路の全体像を理解し、基本概念を把握する
・電気系の知識不足によるトラブルを認識し、機械技術者が学ぶべき理由を理解する
・素子の種類、線形・非線形などの違いを含め、電気回路と電子回路の区別を明確にする
・電気を理解するために必要な知識を把握し、本講座での学習範囲を理解する
・電気回路や電子回路を学ぶ前に必要な「4つの基本的な知識」について知る
・電気の基本である電荷、電流、電圧、電位に関する知識を復習する
・エアコンを例に、電気回路と電子回路の役割について考える
・回路図を描く際の注意点を理解する
・アースとグランドの機能を理解し、感電のリスクを低減する方法を学ぶ

〈学習内容を一部紹介〉

・電気回路の電源には、主に直流電源と交流電源の2種類がある
・直流電流は時間経過に関わらず電流の向きが変わらない
・交流電流は時間の経過と共に電流の向きが周期的に変化する
・最も基本的な電気部品である「抵抗器」について学ぶ
・抵抗器のカラーコードを理解し、表を使って読み取れるようになる
・リード線が付いた「リード線抵抗」と、付いていない「チップ抵抗」の違いと使い分け
・市販される抵抗器の抵抗値が特定の値でしか存在しない理由とは？
・JISの旧規格と新規格における抵抗器の図記号の違いを理解する
・抵抗器の直列接続と並列接続の違いについて理解する
・複数の抵抗を一つにまとめた「合成抵抗」について学ぶ
・電圧、電流、抵抗の関係を示す「オームの法則」を理解し、計算する
・電気回路の基本法則「キルヒホッフの法則」について学ぶ
・回路設計に不可欠な「機械部品」について知る
・回路基板は「ユニバーサル基板、プリント基板、ブレッドボード」の3種類に大別される
・ケーブル、コネクタ、スイッチなどの機械部品の特徴と選定方法を学ぶ

〈学習内容を一部紹介〉

・時間の経過によって電流の向きが変わる「交流回路」について学ぶ
・「コンデンサ」と「コイル」という電気回路部品の特性について理解する
・交流回路を理解するために必要な数学的知識について学ぶ
・交流電圧の図記号と、電圧変化をグラフで表す方法について理解する
・グラフの波形式に使用される「オメガ」の意味について学ぶ
・オメガはラジアン毎秒を単位とし、ラジアンは角度を表す単位である
・交流電圧を三角関数を用いて数学的に表現する方法を学ぶ
・正弦波の開始位置である「初期位相」について理解する
・交流電圧の大きさを「実効値」として表すことの意味について学ぶ
・交流電源に関連する重要な数学概念「複素数」を理解する
・複素共役は、複素数の実部を保ちつつ虚部の符号を反転させたものである
・複素数を視覚的に表現する「複素平面」について学ぶ
・複素平面が交流電圧の理解においてなぜ重要なのかを理解する
・電荷を蓄える素子「コンデンサ」の特徴と種類を把握する
・コンデンサ選定時に考慮すべき「静電容量、耐電圧、温度特性、周波数特性」について学ぶ
・一般的な「電解コンデンサ」の性質や接続方法を確認する
・電流の変化を遅らせる「コイル」の特性について理解する
・コンデンサを直列または並列に接続した際の「合成容量」について考える
・コイルを直列または並列に接続した際の「合成インダクタンス」について考える
・周波数によって抵抗値が変わるインピーダンスについて理解する
・抵抗・コンデンサ・コイルを組み合わせた回路について考える

〈学習内容を一部紹介〉

・電子回路で頻繁に使用される「ダイオード」の特性について学ぶ
・物体を電気の流れやすさによって「導体・絶縁体・半導体」の3つに分類する
・「半導体」が特定の条件下で電気を通す理由を理解する
・電子回路部品として重要な「pn接合」の役割について学ぶ
・一定の電圧を保つ「定電圧ダイオード」の特性、図記号、使用方法を理解する
・光を発するダイオード（LED・レーザーダイオード）に関する知識を得る
・「可変容量ダイオード」とは何か、および寄生容量の利用方法を学ぶ
・電子回路部品としての「トランジスタ」の用途を理解する
・バイポーラトランジスタにはエミッタ、コレクタ、ベースの3つの端子がある
・バイポーラトランジスタの動作原理について理解する
・トランジスタ選定時に重要な「4つの静特性」について知る
・トランジスタの入力に対する出力の増幅率の重要性を理解する
・「電界効果トランジスタ（FET）」の原理と種類について理解する
・電界効果トランジスタ（FET）にはゲート、ドレイン、ソースの3つの端子がある
・FETは構造により「接合型FET」と「MOSFET」に分類される
・MOSFETは「エンハンスメント型」と「デプレッション型」にさらに分けられる
・接合型FETの動作特性を「相互コンダクタンス・ドレイン抵抗・増幅率」の3つで定義する
・「フォトトランジスタ・サイリスタ・バリスタ」などの電子回路部品について学ぶ

〈学習内容を一部紹介〉

・電源の種類には「定電圧源」と「定電流源」の2種類がある
・直流電源である「電池」や「直流安定化電源」の特性について理解する
・電池は化学変化や物理変化を利用して起電力を発生させる
・アルカリ電池、マンガン電池、リチウム電池などを「一次電池」と呼ぶ
・直流電源を使用する電子回路は、交流電圧を直流電圧に変換する必要がある
・交流電圧を直流に変換する「3つのステップ」について学ぶ
・全周を利用する「全波整流回路」が広く使用される理由を理解する
・電子部品によって必要な電圧が異なるため、一つの電圧では動作しない場合がある
・望ましい直流電圧に変換できる「DC-DCコンバータ」について学ぶ
・DC-DCコンバータは「リニアレギュレータ型」と「スイッチング型」に分類される
・交流電源を使用する製品に使う「DC-ACインバータ」について理解する
・直流を交流に変換する「PWM変換」の方法について学ぶ
・電源回路を単一の電源で置き換える「鳳・テブナンの定理」について学ぶ
・負荷にかかる電圧を求める「ノートンの定理」について理解する
・複数の電源の効果を個別に計算し、後で合計する「重ねの理」について学ぶ

〈学習内容を一部紹介〉

・トランジスタを使用して信号を増幅する方法について学ぶ
・信号は交流であり、電源は直流であるという点で電圧や電流が異なる
・信号を増幅する際、入力の電圧や電流がどの程度増幅されるかが重要である
・電圧増幅率と電圧利得の関係について理解する
・増幅率や利得が周波数によってどのように変化するかを示す「周波数特性」について学ぶ
・カットオフ周波数の特性とその計算方法について理解する
・入力信号がマイナスにならないようにするための「バイアス電圧」について学ぶ
・よく使用されるバイアス回路の一つ「電流帰還バイアス回路」について理解する
・「RC結合増幅回路」の設計方法について学ぶ
・トランジスタの3つの異なる接続方法について理解する
・回路の基準点となる「アース」と「グランド」の意味について学ぶ
・規則的な信号を生成する「発振回路」について理解する
・CR移相発振回路やLC発振回路など、発振回路の種類について学ぶ
・ダイオードやトランジスタを使用した簡単な回路の例を紹介する
・ラジオの仕組みを例に、変調・復調回路について学ぶ

〈学習内容を一部紹介〉

・オペアンプを使用することで、トランジスタだけでは難しい様々な演算を簡単に実行できる
・2つの入力電圧が同じに見える状態を「バーチャルショート」または「イマジナリショート」と呼ぶ
・オペアンプの基本的な使い方として「反転増幅回路・非反転増幅回路・ボルテージフォロア」を理解する
・オペアンプを使用して、エミッタフォロアより高性能な「ボルテージフォロア」を作成する
・オペアンプを利用した加算、減算、微分、積分の回路について学ぶ
・反転増幅回路の抵抗をコンデンサに置き換えることで「積分回路」や「微分回路」が作れる
・オペアンプの「6つの主要な種類」の特徴を理解する
・オペアンプ選定時に参照する「データシート」の読み方を学ぶ
・IVコンバーターや圧電素子駆動回路など、オペアンプを使用した回路設計例を紹介する
・圧電素子の使用目的と例を参照し、その回路図を読み解く
・DCモーターの使用目的と例を参照し、その回路図を読み解く

〈学習内容を一部紹介〉

・レコード、CD、DVDを例にして、アナログ信号とデジタル信号の違いについて理解する
・アナログ信号は連続的な値を持ち、デジタル信号は0と1のみで構成される
・デジタル信号の利点と欠点について理解する
・デジタル信号が詳細に見るとアナログ信号の一種である理由について学ぶ
・10進数と2進数について、具体的な四則演算の例を通じて理解する
・デジタル処理における「AD変換」と「DA変換」のプロセスを学ぶ
・デジタル回路を使用してデジタル信号を処理する方法について学ぶ
・論理回路の基本部品「AND回路」「OR回路」「NOT回路」について理解する
・論理回路を効率的かつ簡潔に設計する「論理回路の簡単化」について学ぶ
・論理回路設計の手順について理解する
・算術演算を行う「算術演算回路」について学ぶ
・算術演算回路の一種である「半加算器」と「全加算器」について理解する
・メモリと全加算器を用いた「1ビット直列全加算器」について理解する
・デジタル信号を記録する「フリップフロップ」について理解する
・フリップフロップを使って「シストレジスタ」と「カウンタ」を作る方法を理解する
・CPUやメモリを一つのチップに統合した「マイコン」について学ぶ
・マイコンの種類として「ワンボードマイコン」「シングルボードマイコン」などがある