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元件知識

JFET 場效電晶體

Clean Boost 和 Buffer 的首選——高輸入阻抗、溫暖音色的 JFET

JFET 場效電晶體

JFET vs BJT

BJT 是用電流控制電流,JFET 是用電壓控制電流。

對效果器來說最大的差異是:

  • JFET 輸入阻抗極高(MΩ 等級),不會「吃掉」吉他訊號
  • BJT 輸入阻抗較低(kΩ 等級),會對訊號源產生負載

所以 JFET 非常適合做 Buffer 和 Clean Boost——溫柔地接收吉他訊號,不改變它的特性。

三支腳

  • Gate(G,閘極):控制端,對應 BJT 的 Base
  • Drain(D,汲極):輸出端,對應 BJT 的 Collector
  • Source(S,源極):接地端,對應 BJT 的 Emitter

效果器常用 JFET

型號特色用途
J201最泛用的 N-channel JFETBoost、Buffer、各種效果器
2N5457低雜訊Buffer、高品質 Boost
2N5458增益比 2N5457 稍大Overdrive 前級
MPF102高頻特性好高頻保真的場合

J201 的困境

J201 是效果器 DIY 最常用的 JFET,但 ON Semiconductor 已經停產 through-hole 版本。現在的選擇:

  • SMD 版本(需要轉接板)
  • 其他廠商的相容品
  • NOS(舊庫存),越來越貴

偏壓設定

JFET 的偏壓設定比 BJT 簡單,但同一個型號的 JFET 參數差異很大(Vp 和 Idss 變化範圍很廣)。

所以很多 JFET 電路的偏壓會用一顆可調電阻(trimpot)來設定,裝好之後用三用電表量 Drain 電壓,調到電源電壓的一半左右(9V 電源就調到 ~4.5V)。

JFET Bias Trim 校正模擬器

每一顆 JFET 的 Idss 和 Vp 都不一樣,所以同樣的電路,每顆裝下去都要重新調 trimpot。目標:把 Drain 電壓調到 4.5V(電源電壓的一半)。

+9VRd 33kΩDSG ←訊號Rs trimpot= 2200 Ω量 Vd於此
三用電表(量 Drain 對地)1 顆樣本
DC V
1.17
目標 4.50 V
Id ≈ 0.237 mA  ·  Idss = 0.72 mA  ·  Vp = −1.22 V
Vd 太低 → Rs 要轉大(電流要變小)
轉動 trimpot Rs2.20 kΩ
100Ω1kΩ10kΩ

每按一次「換一顆」就會抽到不同的 Idss 和 Vp。同樣 33kΩ 的 Rd、同樣的目標 4.5V,但 trimpot 可能要轉到 300Ω,也可能要轉到 7kΩ。這就是為什麼 JFET 電路幾乎永遠都會看到一顆 trimpot——因為廠商保證不了你拿到哪一顆,得靠手動校正。

在效果器裡的應用

Buffer / Clean Boost

共源極(Common Source)放大器,最基本的應用。高輸入阻抗保護吉他訊號。

模擬真空管

JFET 的轉移特性跟真空管很像(都是電壓控制元件),所以很多「模擬管味」的效果器會用 JFET 來做放大級。

電壓控制電阻

JFET 可以當作一個電壓控制的可變電阻使用,在一些顫音(Tremolo)和壓縮器(Compressor)電路裡會看到。

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