令和7年度 下期 学科試験 問14 解説 FETの電極名称
図に示す電界効果トランジスタ(FET)の図記号において、電極aの名称はどれか。次のうちから選べ。
- ドレイン ✓ 正答
- コレクタ
- ゲート
- ソース
解説
FET(電界効果トランジスタ)の図記号において、電極の名称を見分けるには、図記号の中央にある矢印の向きと位置を確認します。矢印が向いている電極がゲート(G)、矢印の付け根(根元)にあたる電極がソース(S)、矢印のないもう片方の電極がドレイン(D)です。問題図において、電極aは矢印の反対側にあるため、正解はドレインとなります。
FETの図記号を読み解くポイント
FETは、主に電子機器の信号増幅やスイッチング回路に使用される重要な半導体素子です。図記号を正しく読み取るためには、以下の3つの電極の関係性を覚えるのが最短ルートです。
- ゲート(Gate):制御端子です。図の中央から突き出しており、矢印がついている箇所です。
- ソース(Source):キャリアの供給源です。矢印の始点(根元)側の端子です。
- ドレイン(Drain):キャリアの流出先です。矢印がない側の端子です。
図記号の矢印は、チャネルの種類(N型かP型か)を示しています。矢印が内側を向いていればNチャネル、外側を向いていればPチャネルですが、今回のように「どの端子が何であるか」を問う問題においては、まず「ゲート(矢印)」「ソース(根本)」「ドレイン(その他)」という対応関係を見つけるだけで即座に解答できます。
図記号の配置から判断するプロセス
この種の問題では、複雑な内部構造を考える必要はありません。機械的な手順で以下の順に視点を移動させます。
まず、図記号の中に描かれた「横に突き出した棒」に注目します。そこに矢印がついていれば、そこがゲートです。次に、その棒の付け根の垂直方向にある2つの端子を比較します。矢印が接している側の端子がソースであり、その対角線上に位置する、何もマークがない端子がドレインです。
今回の場合、電極aは矢印の基部とは反対側に位置しているため、消去法でも「ゲートではない」「ソースではない」と判断し、ドレインにたどり着くことができます。
無線通信と電子回路の基礎としての重要性
FETの理解は、第三級海上特殊無線技士の試験範囲を超えて、無線通信機器の心臓部を理解する第一歩です。無線機の中では、微弱な高周波信号を増幅する回路(RFアンプ)などで、このFETが頻繁に活躍しています。
実際の修理や保守の現場では、回路図を読んでどの端子に電圧がかかっているかを計測し、機器が正常に動作しているかを確認します。このとき、ドレインとソースを間違えて認識していると、電圧の計測ポイントを誤り、最悪の場合、測定器や機器を故障させる原因にもなります。図記号を正しく認識する力は、単なる試験対策だけでなく、無線従事者としての基礎的なリテラシーの一部と言えます。