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
共射極放大器 — Bias 與削波互動
共射極放大器的「Bias 點」決定靜止時輸出停在哪個電壓——當訊號擺動超過 0V 或 9V 兩道牆，就會被砍掉。Bias 偏一邊，砍的方向就不對稱，這就是 fuzz 個性的來源。
目前狀態
線性區：波形完整、沒削波
Bias 點（靜止時 collector 電壓）4.5 V
偏低（starved）4.5V（中央）偏高
輸入訊號峰值80 mV
輕彈正常強彈
級增益（hFE × Rc/Re 簡化）20×
直接套常見場景
BJT 撞到 rail 是「硬削波」——直接被砍平，不像 op-amp 還會稍微圓滑。Bias 跑到一邊時，上下半被砍的程度不一樣，產生大量奇次以外的偶次諧波，這就是 fuzz 那種糊糊、gated、垂死感的來源。Fuzz Face 上的 bias trim、starve 旋鈕、甚至刻意用快沒電的電池，本質上都是在玩這條曲線。
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