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アナログLSI設計者育成のための新しい教育システム開発と授業・公開講座の実施

研究課題

研究課題/領域番号 17K01008
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 科学教育
研究機関有明工業高等専門学校

研究代表者

清水 暁生  有明工業高等専門学校, 創造工学科, 准教授 (90609885)

研究分担者 石川 洋平  有明工業高等専門学校, 創造工学科, 准教授 (50435476)
深井 澄夫  佐賀大学, 理工学部, 客員研究員 (30189906)
淡野 公一  宮崎大学, 工学部, 教授 (50260740)
中武 繁寿  北九州市立大学, 国際環境工学部, 教授 (10282831)
研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2022-03-31
研究課題ステータス 完了 (2021年度)
配分額 *注記
4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円)
2020年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2019年度: 520千円 (直接経費: 400千円、間接経費: 120千円)
2018年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2017年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
キーワードアナログ集積回路 / 工学教育 / 演算増幅器 / アナログLSI / CMOS / 反転授業
研究成果の概要

アナログLSI設計に興味を持って高等教育機関へ進学する子供を増やすために,小中学生を対象としたアナログLSI設計講座を開催した。本講座では,アナログLSIの基本回路ブロックであるCMOSオペアンプを設計した。さらに,事前に試作しておいた同オペアンプにスピーカーを接続し,音が増幅されていることを確認した。設計するオペアンプの出力段として三種類の回路を用意し,それぞれの音質の違いを確認することができた。一般的な回路設計には数ヶ月を要するが,回路ブロックを用意することで,レゴブロックを組み立てるような感覚で設計できる環境を構築した。これにより,3時間程度で講座を実施することができた。

研究成果の学術的意義や社会的意義

半導体消費量の増加やセンシングデバイスの需要増加に伴い,アナログLSI設計技術の重要性が高まっている。既に大学や企業においてアナログLSI設計教育を行っているが,アナログLSIに関わる研究室や会社に興味を持つ学生が少ないことが問題になっている。日本のアナログLSI開発の歴史は長く,海外と比較して高い設計技術を有している。しかし,高度な知識を持った人材の高齢化に伴い,技術の伝承が難しくなるため,早期教育が重要である。
本研究によってアナログLSI設計に興味を持った子供たちが,将来,アナログLSIに関わる職業に就いたとき,日本の高いアナログLSI設計技術を未来へ繋げられることが期待される。

報告書

(6件)
  • 2021 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2020 実施状況報告書
  • 2019 実施状況報告書
  • 2018 実施状況報告書
  • 2017 実施状況報告書
  • 研究成果

    (8件)

すべて 2021 2020 2019 2018

すべて 学会発表 (8件) (うち国際学会 1件)

  • [学会発表] 小中学生を対象としたアナログLSI設計講座2021

    • 著者名/発表者名
      清水暁生,吉冨貴司,野口卓朗,石川洋平,深井澄夫
    • 学会等名
      2021年度電気学会電子・情報・システム部門大会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 初学者向けアナログLSI 測定教育システムの開発2021

    • 著者名/発表者名
      山内日那,野口卓朗,清水暁生,石川洋平,吉冨貴司,深井澄夫
    • 学会等名
      2021年度電子情報通信学会九州支部学生会講演会・講演論文集
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 小中学生を対象としたアナログLSI 設計環境の改善2021

    • 著者名/発表者名
      坂口真那斗,清水暁生,野口卓朗,石川洋平,吉冨貴司,深井澄夫
    • 学会等名
      2021年度電子情報通信学会九州支部学生会講演会・講演論文集
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] アナログ LSI設計教育のための ADCの検討2021

    • 著者名/発表者名
      木村倫華,野口卓朗,石川洋平,深井澄夫,清水暁生
    • 学会等名
      令和3年度(第12回)電気学会九州支部高専研究講演会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 小中学生を対象とした教育システム向けRail-to-Railオペアンプ2020

    • 著者名/発表者名
      梅﨑千晴,清水暁生,吉冨貴司,野口卓朗,石川洋平,深井澄夫
    • 学会等名
      電気学会電子回路研究会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] Headphone Amplifier and its Layout for Education for High School Student.2019

    • 著者名/発表者名
      Chiharu Umezaki, Takashi Yoshitomi, Yohei Ishikawa, Akio Shimizu, Takuro Noguchi, Sumio Fukai
    • 学会等名
      IEEE International Symposium on Circuits and Systems
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 小中学生を対象としたオーディオアンプ製作教室2019

    • 著者名/発表者名
      清水暁生,梅崎千晴,馬場智,吉冨貴司,野口卓朗,石川洋平,深井澄夫
    • 学会等名
      電気学会電子回路研究会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] IC設計初学者向けの演算増幅器設計教育に関する一考察2018

    • 著者名/発表者名
      清水暁生,吉冨貴司,野口卓朗,石川洋平,深井澄夫
    • 学会等名
      電気学会電子回路研究会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書

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公開日: 2017-04-28   更新日: 2023-01-30  

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