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元件知識

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 70100、Q2 約 110130(經驗值,不是絕對)

矽 vs 鍺

矽(Silicon)鍺(Germanium)
代表型號BC108, 2N3904NKT275, AC128
導通電壓~0.6V~0.2V
穩定性受溫度影響大
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

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