よ〜くわかる電⼦回路 第 2 版 15 週対応ワークシート（バージョン 1.2）
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提出⽇：20年⽉⽇【第1 週 ⽬標：電気回路の基本をマスター】

1-1 電気回路と電⼦回路の違い■P13・P14 の絵を描き写して電気回路と電⼦回路の違いを説明してください。

1-2 アナログ電⼦回路とデジタル電⼦回路■P18・P19 の絵を⾒ながら「増幅」「スイッチング」という⾔葉を⽤いてアナログ電⼦回路とデジタル電⼦回路の違いを説明しなさい。キーワードには下線をつけてください。

1-3 中学校理科で習う電気回路 オームの法則■P21 の絵を描き写して、合成抵抗の計算とオームの法則を説明してください。

1-4 回路を⾃由に計算する最重要ツール キルヒホッフの法則■P24・P25 の絵と式を描き写して計算をマスターしてください。

1-5 受動素⼦の気持ちになる■P27 の絵を参考にして⾚・紫・橙・⾦の場合の抵抗値を答えてください。
■P28 と P30 の合成容量の式の関係について説明してください。

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提出⽇：20年⽉⽇
1-6 魔法のキーワード jω■P33 に書かれている 90 度は何ラジアンですか？→■sin 波と cos 波を P35 の絵を真似して描いてください。

■その波をそれぞれ微分・積分した図を上図に追記してください。
■波形を微分すると位相は（π/2 進む・π/2 遅れる）←どちらかに○をつけてください。
■P38 の数式を描き写してください。

■P39・P40 の RC 回路図を描き写してください。

1-7 フィルタで周波数をゲット■周波数の低い信号だけを通す回路をなんといいますか？→■P43・P44・P45 の回路図を描き写してそれぞれ式を求めてください。

■まとめとして P46 を描き写して頭の中を整理してください。

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提出⽇：20年⽉⽇【第2 週 ⽬標：電⼦回路の基本デバイスであるダイオードとトランジスタを知る】

1-8 トランジスタとダイオードの気持ちになる■P47 のダイオードの図・写真で線がある⽅を何と呼びますか？→■P48 のキーワード 3 つは？→１．

電圧 ２．

⽅向 ３．半波■P49 のトランジスタの記号・端⼦名・電流名・電圧名を描き写してください。

■P50 を⾒ながら VBE-IB 特性を説明してください。
VBE を上げていって（Vt）を越えるとVCE を上げていくと⼀定の IC（（ベース電流）が急激に流れ出す。

電流）が流れる。その⼤きさは⼊⼒電流 IB[μA]と出⼒電流 IC[mA]はBによって変わる。

倍違う。

■P51 を参考に下の⽂章の空⽩を埋めてください。
混じりっけなしの Si をます。と呼び、他の物質を混ぜたものを族の物質を混ぜるとホと呼ばれるキと呼びが現れます。このような不純物半導体を p 形半導体と呼びます。
■P52・P53 の周期表の⻘い四⾓部分を描き写してください。また下の⽂章の空⽩も埋めてください。

シリコンは1869 年にともいいます。
が周期律を発⾒して年に周期表が完成しました。

は⽇本が発⾒して 2016 年に命名しました。
■P54・P55 を描き写してダイオードとトランジスタの構造を覚えてください。
※ダイオードの構造を pn 接合といいます。
※トランジスタと⾔えば「バイポーラトランジスタ」と「MOS トランジスタ」

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提出⽇：20
年⽉⽇■P56・P57・P58 を⾒て以下の空⽩を埋めてください。
電⼦回路は、個別部品（在なブ）を組み合わせて機能を実現します。抜き差し⾃を⽤いて試作したり、ユにはんだ付けしたり、削り出しで基板を作ります。部品点数が多くなると P57 下の写真のように（IC）として機能を実現します。
■P58・P59 を⾒て以下の空⽩を埋めてください。
IC の設計は CAD を利⽤して回作成、シ、レにチップとして仕上げます。試作にデータを渡すことをテを⾏い最終的と呼びます。

1-11 トランジスタ利⽤の準備運動 h パラーメータ■P61・P62 を⾒て以下の空⽩を埋めてください。
トランジスタの動作を⾔葉で表すと「を加えてを流し、それを⼤きなな⼊⼒をな出⼒として取り出す」と⾔えます。という電流で取り出すということです。

hie, hfe, hoe, hre を パラメータと呼びます。これらを使った回路のことを等電気回路の知識を使って計算できます。特に重要なのは hie（（電流と呼び、インピーダンス）と hfe率）です。

■P63 の絵を描き写して①hie と hfe の式の意味②トランジスタと等価回路の関係を確かめてください。※ポイント！⼊⼒電流 IB を hfe 倍したものが出⼒電流 ICよ〜くわかる電⼦回路 第 2 版 15 週対応ワークシート（バージョン 1.2）
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提出⽇：20年⽉⽇【第3 週 ⽬標：「増幅」のイメージをつかむ】

2-1 信号を「増幅」させる■P66 を⾒て以下の空⽩を埋めてください。
⾳の⼤きさは振によって変わる。⾳の⾼さは周によって変わる。

■1Hz は 1 秒間に⼿を 1 回叩くこととほぼ同じ意味です。10Hz で⼿を叩いてみてください。
パソコンの頭脳である CPU とかでよく聞く GHz はギガヘルツと呼び、G は 1000000000倍ということです。スマホなども同じ精密な信号で動いています。⼤切に扱いましょう。
■P67 の図を描き写してください。

■P67 を読んで下記の問に答えてください。
・電流増幅率はどんな式で表されますか？
・電圧増幅率はどんな式で表されますか？
2-2 グラフの縦軸は「倍」ではなく「デシベル」■P68・P69 を読んで下記の問に答えてください。
・dB は何と呼びますか？→・20dB は何倍ですか？→・40dB は何倍ですか？→・1000 倍は何 dB ですか？→■P69 のデシベルと倍の変換式を描き写して、電卓で計算してみてください。

■P70 を読んで以下の空⽩を埋めてください。
P70 の下のグラフのことを⽚と呼び、 軸が対数表現となっています。 軸はdB で表すことが多いです。⼤きな数字を扱うのに便利というのと、「制」で学ぶ「ボ」として活躍します。ポイントは図中の周波数が 10 倍になると電圧増幅率も 10 倍のdB となるところです。

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提出⽇：20年⽉⽇
2-3 トランジスタの特性図から「増幅」を読む■P71 の特性図２つを描き写してください。

■上図に、P72・P73 のように、⼊⼒特性に 10[mV]の⼊⼒信号と 10[μA]の電流の変化を書き⼊れて、次に出⼒特性に先程の 10[μA]、4[V]の出⼒信号と 1[mA]の電流の変化を書き⼊れてください。
■P73 のトランジスタと先程描いた特性図を⾒ながら以下の空⽩を埋めてください。
トランジスタを⽤いると 20[μA]という⼩さな⼊⼒電流 I が 1[mA]という⼤きな出⼒電流I となる。IC/IB のことを電圧増幅率は VCE/VBE なのでと呼び、ここでは倍となる。

倍となる。特性図を⾒ると、電よ〜くわかる電⼦回路 第 2 版 15 週対応ワークシート（バージョン 1.2）
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提出⽇：20年⽉⽇【第4 週 ⽬標：「バイアス回路」の重要性を理解する】

2-4 「増幅」させるための下準備■P74・P75・P76 の図と式を描き写してください。

■上で描いた式を以下の式を⽤いて求めてください。
VCE=−ICRC＋VCC ※この式はわかりますか？回路をしっかり⾒て考えてください。

■下記の⽂章の空⽩を埋めてください。
この式の切⽚と傾きに注意して出⼒特性に引いた左上から右下への線を負と呼びます。

また、⼊⼒特性で定めた IB と交わったところを動と呼びます。このようにトランジスタが動けるように適切に動作点を決めることをバ設計と呼びます。

■P77 の図を全て描き写してその名前も覚えてください。
※⼀般的なのは電流帰還バイアス回路です。

2-5 誰が何を「増幅」させるか■P79 の⼊⼒インピーダンスの影響の図を描き写して P78 の式を導いてください。

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提出⽇：20
年⽉⽇■P79 の出⼒インピーダンスの影響の図を描き写して P78 の式を導いてください。

⼊⼒インピーダンスは⼤きいほうが良い！出⼒インピーダンスは⼩さい⽅が良い！

2-6 トランジスタの「スイッチング作⽤」とデジタル回路との関係■P81 の図を描き写してください。

■P81 の⽂章を読んで下記の空⽩を埋めてください。
トランジスタは、⼊⼒に電圧を加えると電流が流れます。つまり、ス状態と同じです。これにより 1, 0 というデンジスタのスを O にした値を作ることができます。これをトラ作⽤と呼びます。

※ON の時に出⼒は 0[V]、OFF の時に出⼒は 5[V]と逆になることにも注⽬（NOT 回路）■P82 の図を⾒ると P43 で学んだ「分圧の法則」が必要ということに気が付きます。トランジスタが理想的なスイッチではない場合どうなるかを考察してみてください。

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提出⽇：20年⽉⽇【第5 週 ⽬標：エミッタ接地・ベース接地・コレクタ接地の特徴を知る】

3-1 ⼯業⾼校検定教科書と市販教科書■P87 の検定教科書の⽬次と P89 の図を描き写してください。

■P88 の質問に答えられますか？答えられたら□にチェックをつけてください。⼀応答えを確認したい⼈は P131 を確認してください。
□質問 1 真性半導体と不純物半導体の違いを説明してください。
□質問 2 pn 接合、順⽅向電圧、逆⽅向電圧という⾔葉を説明してください。
□質問 3 バイポーラトランジスタと MOS トランジスタの構造を説明してください。
□質問 4 エミッタ接地回路を例に増幅作⽤を説明してください。
□質問 5 演算増幅器を⽤いた反転増幅回路を説明してください。
3-2 トランジスタが便利な形に変⾝■P91・P92 に書かれているトランジスタの等価回路の名前と図を描き写してください。

※等価回路を使うと電気回路の知識を使って回路が解けるようになります。

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提出⽇：20年⽉⽇
3-3 ⼀番ポピュラーな増幅回路 電圧増幅回路と聞かれたらエミッタ接地！
■P94 の図と式を描き写してください。

■次の 2 つの式から AV を求めてください。回路の特徴を空欄に埋めてください。
Vi=ibhie Vo=−ib hfeRL
特徴：電圧増幅率が、電流増幅率が、⼊出⼒が※P98 も参照3-4 出⼒が反転しない増幅回路 ベース接地回路■P96 の図と式を描き写してください。

■次の 2 つの式から AV を求めてください。回路の特徴を空欄に埋めてください。
Vi=ibhie Vo=hfeibRL
特徴：電圧増幅率が、電流増幅率が、⼊出⼒が※P98 も参照

3-5 電圧増幅率が 1 倍？増幅回路なの？ バッファ回路と聞かれたらコレクタ接地！
■P98 の図と式を描き写してください。

■次の 2 つの式から AV を求めてください。回路の特徴を空欄に埋めてください。
Vi=（ib+ibhfe）RL+ibhie Vo=（ib+ibhfe）RL ※少し難しいです。(1+hfe)RL>>hie とします。
特徴：電圧増幅率が、電流増幅率が、⼊出⼒が※P98 も参照

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提出⽇：20年⽉⽇【第6 週 ⽬標：MOS トランジスタのことを知る】

3-6 いま主流のデバイス MOS トランジスタ！
■P100・P102 の図・グラフを描き写して P99〜P102 の⽂章を読んで下記の空⽩を埋めてください。

MOS トランジスタの MOS はゲ・ド・ソ・バ

MOS トランジスタはゲートがの略でそれぞれの端⼦をと呼ぶ。NMOS と Pの 2 種類があります。

されているので電流がほとんど流れので低消費電⼒で動かす現在の電化製品の主流のデバイスです。IB で IC を制御するバイポーラトランジ
スタを型、VGS で ID を制御する MOS トランジスタを型と呼びます。

3-7 MOS トランジスタを⽤いた基本回路 ソース接地回路■P103 の図と式を描き写してください。

※集積回路を設計する＝各トランジスタの W/L を決めることと⾔っても過⾔ではない！

■P104 の図と数式を描き写して、次の式から AV=Vo/Vi を導いてください。
Vo=−gmVgsRL Vi=Vgs※ソース接地回路はエミッタ接地回路と同じで反転増幅回路です！

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提出⽇：20年⽉⽇
3-8 ⼤規模集積回路（LSI） 差動増幅回路とカレントミラー回路■P105 の脚注の LSI の略語と⽤語解説を書き写してください。

■P107 の図を描き写して差動増幅回路がノイズに強いことを確認してください。

■P108 の図を描き写してカレントミラー回路で電流コピーできることを確認してください。

3-9 「⾼性能」を⽬指して■P109 のアナログ設計の 8 ⾓形を描き写してください。

■P110 を参考に、超省エネ時代に必要なことを考えて書いてみてください。

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提出⽇：20年⽉⽇【第7 週 ⽬標：オペアンプの基本を学ぶ】

4-1 トランジスタ数が増えると計算できない！？
■P114 を読んで以下の⽂章の空⽩を埋めてください。
P115 のトランジスタが沢⼭詰まった回路をオす。⽇本語では演（Operational Amplifier）と呼びまです。オペアンプ中⾝は部・部・部の 3 つに分けることができます。
4-2 救世主オペアンプ登場■P117 のオペアンプの記号と式を描き写してください。
※中⾝はトランジスタが沢⼭ですがこの記号でブラックボックス化して使うので安⼼！

■P118 の必殺技 1 と必殺技 2 を描き写して説明を読んでください。
※バーチャルショートは絶対覚えてください！

4-3 オペアンプの使い⽅■P119・P120 を読んで P120 の図を描き写して説明してください。

■P121 と P122 の反転増幅回路と⾮反転増幅回路を描き写して Vout/Vin を求めてください。

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提出⽇：20
年⽉⽇■P124 の図を描き写してください。そして、P122・P123・P124 を読んで正帰還・ポジ
ティブフィードバックについて説明してください。
※ポイント！出⼒から伸びた配線がオペアンプのマイナスにつながっていれば負帰還！

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提出⽇：20年⽉⽇【第8 週 ⽬標：オペアンプの応⽤を知る】

4-4 オペアンプを使った加減算回路と微積分回路■P125 を読んで下記の空⽩を埋めてください。
オペアンプとは英語で OAの略で演＋器ということです。演算とは⾜し算、引き算、微分、積分などのことで、オペアンプを使うとこれらの計算ができるということです。※Amplifier は fire と燃えないように注意(^^)■P126 の図を描き写して式を確かめてください。

4-5 オペアンプを使った周波数フィルタ■P127 と P128 の図を描き写して、以下の空⽩を埋めてください。
積回路と微回路の違いは R と C の位置です。

積分回路は低い周波数を通すロフィルタの機能も持っています。

微分回路は⾼い周波数を通すハフィルタの機能を持っています。

オペアンプを使うと例えば低い周波数の信号を通過させながら（P128 補⾜参照）させることができます。

4-6 オペアンプの中⾝■P129・P130 を読んで「差動増幅回路」「カレントミラー回路」を確認して、「ダーリントン接続」「プッシュプル回路」をインターネットで調べてみましょう。
□P131 の Point を読んで理解できている場合はこの⾏の先頭の□に✓をいれてください。

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提出⽇：20年⽉⽇【第9 週 ⽬標：まとめ】■第 1 週から第 8 週までのレポートを⾒ながらポイントやキーワードを A4 ⽤紙 1 枚でまとめてみてください。

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提出⽇：20
年⽉⽇【第10 週 ⽬標：組み合わせ回路を学ぶ】

5-1 アナログからデジタルへ■P135 を描き写して、下記の空⽩を埋めてください。
アナログとは相似という意味で⾃然界の信号をそのままの量として表します。逆にデジタルは指という意味で⾶び⾶びの量です。アナログ信号をデジタル信号にするためには時間軸で⾶び⾶びの値をとる化と電圧軸で⾶び⾶びの値をとる化が必要です。

■P136・P137 の図と式を描き写して、下記の空欄を埋めてください。
Analog から Digital に変換することを換することをと呼びます。逆にデジタルからアナログに変と呼びます。

■上記で写した P137 の DAC（Digital to Analog Converter）の式を求めてください。
※R-2R ラダーというキーワードで調べてみてください。

5-2 10 進数と 2 進数と 16 進数■P139〜P141 を読んで次の 5 進数を答えてください。
(1A)16=(26)10=(00011010)2=()5

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5-3 組み合わせ回路■P142・P143 の回路図と真理値表を描き写してください。

5-4 半加算器と全加算器■P144・P145・P146 の回路図と真理値表を描き写してください。
※⾜し算・桁上げをする回路が半加算器と全加算器です。

■P146 の例は 6+5=11 の場合ですが、10+6=16 を P146 下図を真似して描いてください。

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提出⽇：20年⽉⽇【第11 週 ⽬標：順序回路を学ぶ】

5-5 順序回路■P147・P148・P149 の回路を描き写し、下記の空⽩を埋めてください。
回路は⼊⼒した信号が計算されて即座に出⼒されるものでした。
回路とは、出⼒の状態をここではフして、それを別の回路で活かす回路のことです。

（FF：Flip-Flop）という記憶回路に触れてみましょう。

紹介するのは DFF・TFF・RSFF・JKFF です。デジタル回路ではボタンを押したときに⼊⼒が⽬に⾒えないスピードでバタバタして 0・1 を繰り返すことがあります。
これをチといいます。この誤作動防⽌回路としてもフリップフロップは使われています。

■P150 を描き写してそれぞれの働きを確かめてください。

※P151 下 Column より：デジタル回路（論理回路）＝「組み合わせ回路」＋「順序回路」

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5-6 論理回路の中⾝はやっぱりトランジスタ■P152・P153・P154 の回路を描き写し、下記の空⽩を埋めてください。
デジタル回路（論理回路）もトでできています。例えば、NOT 回路はトラン

ジスタ 1 つと抵抗でできています。あれ？これは⾒たことがある回路ですね。P94 を⾒てください。そうです。エになっていて、DTL（接地回路なんです。NAND 回路の中⾝は P153 のようTransistor Logic）
・TTL（TransistorLogic）と呼ばれています。もちろん FF もトランジスタからできています。

5-7 デジタル IC の活⽤■P155 の図を描き写し、下記の空⽩を埋めてください。
デジタル IC には TTL と CMOS（Complementary）があります。それぞれ反応する⼊⼒電圧と出⼒電圧が異なります。P156 に⽰すとおり TTL＋CMOSの順番のときは注意が必要です。

■P157 の IC の図と型番を描き写してください。

5-8 「⾼機能」を⽬指して■P158・P159 の⽂章を読んで、マイコン・CPU・組み込み機器・IoT・CPS・FPGA・サーキットデザイン教育という⾔葉を覚えてください。

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年⽉⽇【第12 週 ⽬標：LTspice の使い⽅を学ぶ】

6-1 回路シミュレーションとは
6-2 LTspice の紹介
6-3 LTspice の使い⽅
6-4「増幅」をシミュレーションで体験しよう■6-1〜6-3 までを読んでください。
■6-4 を読み始めてから P191 の波形を確認するまでどのくらいの時間がかかるか測ってください。そして、下記に記⼊してください。
波形確認まで分かかりました。

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年⽉⽇【第13 週 ⽬標：LTspice を⽤いていろいろ試してみる】

6-5 「フィルタ」をシミュレーションで体験しよう
6-6 「組み合わせ回路」をシミュレーションで体験しよう
6-7 「順序回路」をシミュレーションで体験しよう■P197・P202・P211 の特性や波形を確認するまでどのくらいの時間がかかるか測ってください。そして、下記に記⼊してください。
ローパスフィルタ周波数特性確認まで分かかりました。

半加算器の波形・真理値表の確認まで分かかりました。

4 ビットバイナリカウンタ波形の確認まで分かかりました。

※各⾃しっかり取り組んでほしいですが、念の為に全てのシミュレーションファイルと説明動画はサポートページに準備しています。本書の確認として使ってもらえると嬉しいです。
■シミュレーションを⾏った感想とつまずいたところなどを書いてください。

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年⽉⽇【第14 週 ⽬標：コラム通読：コラムを通じて授業中の雑談を体験する】■P6 のコラムのタイトル⼀覧を書き写してください。

■コラムを全て読み終えるまでにかかった時間を教えて下さい。
コラム通読は分で終えました。

■コラムで⼀番⼼に残ったものを 1 つピックアップして感想を書いてください。
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年⽉⽇【第15 週 ⽬標：まとめ】■第 9 週から第 14 週までのレポートを⾒ながらポイントやキーワードを A4 ⽤紙 1 枚でまとめてみてください。電⼦回路を学んだ感想なども書いてもらえると嬉しいです。
※本ワークシートに記⼊したものを PDF にして ishikawa@ariake-nct.ac.jp に送っていただ
ければ著者と直接のやりとりも可能です。お気軽にお声掛けください。