テスターでJFETの『不良・故障』を確認する方法！

この記事では『JFET』について

JFETの等価回路
テスターでJFETの『不良・故障』を確認する方法
テスターでJFETのドレイン飽和電流\(I_{DSS}\)の大きさを確認する方法

などを図を用いて分かりやすく説明するように心掛けています。ご参考になれば幸いです。

JFETの等価回路

接合型FET(JFET)は3端子の素子であり、それぞれ、ゲート(G)、ドレイン(D)、ソース(S)といいます。

ゲート(G)がP型半導体、ドレイン(D)とソース(S)がN型半導体のものを Nチャネル型JFETといいます。

ゲート(G)がN型半導体、ドレイン(D)とソース(S)がP型半導体のものを Pチャネル型JFETといいます。

JFETはPN接合を持っているため、ダイオードを用いた等価回路で表すことができます。この等価回路を見ると、JFETの不良や故障を確認するためには、テスターをどのように接続すればよいのかが分かります。

テスターでJFETの『不良・故障』を確認する方法

デジタルテスターの場合、JFETの不良や故障を確認するためには、『ダイオード検査モード』または『抵抗値検査モード』を使用します。また、デジタルテスターは赤いリードがプラス(+)、黒いリードがマイナス(－)になっています。

テスターによって異なりますが、ダイオード検査モードにはダイオード記号のマークがあり、抵抗値検査モードにはΩ(←抵抗の単位)のマークがあります。

【テスター検査】Nチャネル型JFETの『不良・故障』を確認する方法

Nチャネル型JFETの場合、P型半導体のゲート(G)に赤いリード(+)、N型半導体のソース(S)に黒いリード(－)を接続すると、等価回路のダイオードが順バイアスされるため、電流が流れ、テスターには電圧値(0.6V程度)が表示されます。一方、接続を逆にすると、等価回路のダイオードが逆バイアスされるため、電流が流れなくなり、テスターには「O.L」や「O.F」が表示されます。

赤いリード(+)と黒いリード(－)をゲート(G)とソース(S)のどちらにつないでも、テスターの表示値が0[V]または極端に小さい値の場合はショート不良、「O.L」または「O.F」の場合はオープン不良と考えられます。

補足

ゲート電流\(I_G\)の絶対最大定格がテスターの測定電流よりも十分大きいことを確認してください。
「O.F」は「Over Flow(オーバーフロー)」の略です。「OF」、「O.F」、「O.F.」など省略の印であるピリオド(.)が入ったり入らなかったりします。
「O.L」は「Overflow Level」、「Over Load」の略です。「Over Range」をOLという場合もあります。テスターの取り扱い説明書によって略が異なります。なお、「OL」、「O.L」、「O.L.」など省略の印であるピリオド(.)が入ったり入らなかったりします。
基板に実装しているJFETを検査する場合、基板に印加しているすべての電源をオフにし、JFETに電圧が印加されていないことを確認してください。
コンデンサが充電されており、JFETに電圧が印加されている可能性があります。その場合、コンデンサを放電してください。

【テスター検査】Pチャネル型JFETの『不良・故障』を確認する方法

Pチャネル型JFETの場合、P型半導体のソース(S)に赤いリード(+)、N型半導体のゲート(G)に黒いリード(－)を接続すると、等価回路のダイオードが順バイアスされるため、電流が流れ、テスターには電圧値(0.6V程度)が表示されます。一方、接続を逆にすると、等価回路のダイオードが逆バイアスされるため、電流が流れなくなり、テスターには「O.L」や「O.F」が表示されます。