テスターでJFETの『不良・故障』を確認する方法!

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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

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)P型半導体ドレイン(D)ソース(S)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)N型半導体ドレイン(D)ソース(S)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

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

【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)赤いリード(+)、N型半導体のソース(S)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

【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)赤いリード(+)、N型半導体のゲート(G)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。

【テスター検査】JFETのドレイン飽和電流\(I_{DSS}\)の大きさを確認する方法

【テスター検査】JFETのドレイン飽和電流IDSSの大きさを確認する方法

ドレイン飽和電流\(I_{DSS}\)とは、ゲートソース間電圧\(V_{GS}\)が0Vの時のドレイン電流であり、JFETが流せる最大電流値となります。

このドレイン飽和電流\(I_{DSS}\)の大きさはテスターで確認することができます。

まず、ゲート(G)とソース(S)を接続し、ゲートソース間電圧\(V_{GS}\)を0Vにします。

Nチャネル型JFETの場合はドレイン(D)に赤いリード(+)、ソース(S)に黒いリード(-)を当てて、抵抗値を測定します。一方、Pチャネル型JFETの場合はソース(S)に赤いリード(+)、ドレイン(D)に黒いリード(-)を当てて、抵抗値を測定します。

ドレイン飽和電流\(I_{DSS}\)が大きいJFETは低い抵抗値、ドレイン飽和電流\(I_{DSS}\)が小さいJFETは高い抵抗値を示します。

まとめ

この記事では『JFET』について、以下の内容を説明しました。

  • JFETとは
  • 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IDSSの大きさを確認する方法

お読み頂きありがとうございました。

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