MOSFETのテスト は、電圧によって導電性の度合いを調整するトランジスタの一種。電界効果型トランジスタに属する。
電圧のレベルによって、MOSFETの導電性の変化が決まる。この性質を利用して、スイッチと同じように信号の調整や増幅を行うことができる。
とはいえ、MOSFETは複雑なデバイスであり、構成も難しい。そのため、効果を確認するのはとても難しいことです。ここでは、そんなMOSFETのテスト方法について詳しくご紹介します。
1.どのような場合にMOSFETのテストが必要なのか？
図1: 1.MOSFETの各部
回路に接続する前にMOSFETをテストすることは、他の部品を保護するために不可欠なことです。MOSFETは、大きく分けて3つの部品から構成されている。ドレイン、ソース、ゲートの3つだ。欠陥のあるMOSFETを使うと、ドレインとゲートがショートしてしまい、回路に悪影響を及ぼす。これは回路にとって有害な現象である。
この短絡の結果、ドレインの電圧がフィードバックされ、ゲート端子にも影響を与えることになる。この端子に到達した電圧は、さらにゲート抵抗を介して駆動回路に伝わります。その結果、駆動回路が損傷することになります。そのため、MOSFETを使用する前には、回路全体にダメージを与えないようにテストを行う必要があります。
2.MOSFETのテストに必要な部品
図2: デジタルマルチメーター
MOSFETをテストするには、まず必要な部品を揃える必要があります。MOSFETの中でも最も一般的なのは「NチャンネルMOSFET」で、「NMOS」とも呼ばれています。N-Channel MOSFETのテストには、以下の要素が必要です。
DC5Vの電源
オーム計またはマルチメーター（抵抗レンジ付き）1台
ダイオードモードを備えたマルチメーター1台
Q1 MOSFET
100E抵抗器1個
10K抵抗器1個
220E抵抗器1個
汎用LED 1個
押しボタンスイッチ1個
3.MOSFETのテスト方法とは？
MOSFETの特性を調べるには、大きく分けて2つの方法があります。計測器を使う方法と、電子部品を使う方法です。
方法1: 計測器の使用
図3: デジタルマルチメーター
オーム計やマルチメーターを使って、MOSFETが動作しているかどうかを確認する方法です。このオプションでは、主に以下の3つの方法のいずれかを選択することができます。
ダイオードテストを行う。この作業には、ダイオードモードを備えたマルチメーターが必要です。
抵抗測定を行う。
ダイオードモードのマルチメーターとオームメーターを使用することも選択できます
方法2: 電子部品を使ったMOSFETのテスト
この方法では、MOSFETが適切に機能しているかどうかをテストするために、テスト回路を組み立てる必要があります。
図4: 電子回路基板
方法3：計測器を用いたMOSFETのテスト
図5: 計測器
1.MOSFETのテスト-ダイオードテスト
ダイオードモードを備えたマルチメーターがあれば、簡単にテストを行うことができます。MOSFETは内部にボディダイオードを持っています。したがって、NMOSの場合、ボディ・ダイオードは通常、ソースからドレインに向かっている。この場合、アノードはソースに、カソードはドレインにあります。
得られる値は、ダイオードの種類によって異なります。MOSFETが順方向にバイアスされているときは、程度の差こそあれ、ダイオードにかかるドロップは小さくなります。ほとんどのMOSFETでは、順方向の降下はおよそ0.4Vから0.9Vの間です。
NMOSが逆方向にバイアスされると、ダイオードは回路として動作します。この範囲内で読めないダイオードは、おそらく欠陥品です。マルチメーターでゼロと表示されるダイオードも故障しています。
図6: マルチメーターの表示がゼロになっている
以下に、ダイオードテストでMOSFETの導電性をテストする際の重要なステップを紹介します。
MOSFETのテスト-抵抗テスト
図7: オーム計
MOSFETのゲート端子にトリガパルスがない場合、ドレイン-ソース間の抵抗が高くなります。この特性を利用して、MOSFETが故障していないかどうかを調べるのが抵抗測定です。また、このテストは簡単で、オームメーターがあれば実行できます。ここでは、抵抗測定の基本的な手順を紹介する。
MOSFETのテスト-ダイオードモードのオームメーターとマルチメーターを使って
図8: マザーボード上のMOSFET
この方法でMOSFETの効果を調べると、デバイスのゲート端子が起動します。その結果、ドレイン-ソース間の抵抗値が非常に低くなることがわかる。実際に抵抗値が下がるのは、MOSFETの種類によって異なる。
マルチメーターには電源（通常は電池）があるので、マルチメーターを使ってMOSFETをトリガーすることができる。そのため、マルチメーターをダイオードモードにすると、マルチメーターがMOSFETの電源として機能します。とはいえ、いくつかの注意点があります。
MOSFETのしきい値電圧が大きすぎないようにする必要があります。最適な性能を得るためには、スレッショルド電圧はマルチメーターの範囲内でなければなりません。
図9: MOSFETのさまざまなモデル
以下に、このテストを行う際の重要なステップを示します。
方法2：MOSFETのテスト-電子部品を使用する。
この方法では、テスト回路を組み立てて、MOSFETが適切に機能しているかどうかをテストします。
図10：電子回路基板電子回路基板
この方法では、MOSFETの動作確認を最も正確に行うことができます。ただし、この方法では、まず回路を組み立てる必要があります。
図11: MOSFETテストの構成要素
MOSFETをテストする際には、いくつかの注意点があります。それは以下の通りです。
まとめ
この記事で紹介したように、MOSFETを使用する前には、欠陥があるかどうかをテストする必要があります。欠陥のあるMOSFETは、回路に多くの問題をもたらす可能性があります。
この記事では、MOSFETのテストに関する重要な洞察をすべて紹介しました。ここでは、MOSFETをテストするための重要なポイントをまとめました。これらの方法は、何の支障もなく効果的に機能するはずです。また、私たちは、MOSFETやその他の電子デバイスに関する専門的なアドバイスを提供することをお約束します。当社にご連絡いただければ、当社の専門家チームが最短時間でお客様のご質問にお答えします。私たちはあなたを助けるためにここにいます。
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