BJT 雙極性電晶體
Fuzz 和 Boost 的靈魂元件——搞懂 NPN/PNP、增益、飽和,就懂了一半的效果器電路
BJT 雙極性電晶體
電晶體在做什麼
簡單說:用小訊號控制大訊號。
吉他拾音器輸出的訊號非常微弱(幾十 mV),電晶體把它放大到可以推動音箱的程度。Fuzz、Boost、早期的 Overdrive 都靠電晶體完成放大。
NPN vs PNP
| 類型 | 電流方向 | 電源極性 | 常見型號 |
|---|---|---|---|
| NPN | 從集極流向射極 | 正電源 | BC108, BC109, 2N3904 |
| PNP | 從射極流向集極 | 負電源(或正接地) | AC128, 2N3906 |
效果器 DIY 大部分用 NPN。PNP 主要出現在老式鍺 Fuzz(原版 Fuzz Face 是 PNP)。
三支腳
- Base(B,基極):控制端,輸入訊號的地方
- Collector(C,集極):輸出端,接電源和負載
- Emitter(E,射極):接地端
怎麼看腳位
每個型號的腳位排列不同,一定要查 datasheet。常見排列:
- BC108/109:從平面朝你,左 E 中 B 右 C
- 2N3904:從平面朝你,左 E 中 B 右 C
- 2N2222(TO-18 金屬殼):從底部看,不同排列
焊錯方向是不會動的,所以務必確認。
hFE(電流增益)
hFE 代表電晶體的電流放大倍數。同一個型號的 hFE 可以差很多(例如 BC108 的 hFE 從 110 到 800 都有)。
在 Fuzz 電路裡,hFE 對音色影響很大:
- 低 hFE(100~200):增益小、聲音較開、動態好
- 高 hFE(300+):增益大、聲音較飽滿壓縮
- Fuzz Face 的甜蜜點:Q1 約 70
100、Q2 約 110130(經驗值,不是絕對)
矽 vs 鍺
| 矽(Silicon) | 鍺(Germanium) | |
|---|---|---|
| 代表型號 | BC108, 2N3904 | NKT275, AC128 |
| 導通電壓 | ~0.6V | ~0.2V |
| 穩定性 | 好 | 受溫度影響大 |
| 音色 | 亮、有攻擊性 | 溫暖、壓縮感強 |
| 取得難度 | 容易 | 停產,貴且品質不一 |
DIY 新手建議從矽電晶體開始,穩定、便宜、好取得。
效果器裡的電晶體電路
共射極放大(Common Emitter)
最常見的放大架構。Fuzz Face 的兩級都是共射極。
- 訊號從 Base 輸入
- 放大後的訊號從 Collector 輸出
- 增益由 Collector 電阻和 Emitter 電阻的比值決定
射極隨耦(Emitter Follower)
增益約為 1(不放大),但阻抗轉換。用來做 Buffer。
- 訊號從 Base 輸入
- 輸出從 Emitter 取
- 輸入阻抗高、輸出阻抗低