間接加熱式陰極型五極管を表す図記号 。電極は上から順に 、陽極、サプレッサグリッド、スクリーングリッド、制御グリッド、陰極である。五極管は、5 つの 電極 を持つ電子デバイスです。この用語は、1926 年にGilles Holst とBernhard DH Tellegen によって発明された、 3 グリッド増幅真空管または熱電子管に最も一般的に適用されます。 [ 1 ] 三重グリッド増幅器と呼ばれています [ 2 ] スクリーン グリッド管 またはシールド グリッド管（ 四極 管の一種）から、スクリーン グリッドとプレートの間にグリッドを追加することによって開発されました。スクリーン グリッド管は、プレートからの二次電子放出のために増幅器としての性能が制限されていました。 [ 3 ] 追加されたグリッドはサプレッサ グリッド と呼ばれます。サプレッサ グリッドは通常、陰極の電位またはその近くで動作し、プレートからの二次電子放出がスクリーン グリッドに到達するのを防ぎます。[ 4 ] [ 5 ]
五極管の種類 通常の五極管は、シャープカットオフ またはハイスロープ 五極管と呼ばれ、制御グリッドの開口部のサイズが均一です。制御グリッドの均一な構造により、増幅率（μまたはμ）と相互コンダクタンスは、グリッド電圧が負になるほどほとんど変化せず、プレート電流のかなり急激なカットオフが実現します。[ 6 ] EF86 /6267、1N5GT、6AU6A、6J7GTなどがあります。五極管のヨーロッパの真空管命名規則 では、偶数はシャープカットオフデバイス、奇数はリモートカットオフデバイスを示すことが一般的ですが、必ずしもそうとは限りません。EF37は、EF36のアップデートとしての歴史があるため、この一般的な傾向の例外でした（国立真空管博物館の「Mullard EF36、EF37、EF37A」を参照）。リモートカットオフ 、可変μ 、スーパーコントロール 、または可変スロープ五 極管は、通常の五極管よりもはるかに大きな信号電圧とバイアス電圧を制御グリッド上で処理し、陽極電流を遮断しません。可変μ五極管の制御グリッドは、制御グリッド電圧が陰極に対して負に増加するにつれて、制御グリッド電圧の一定の増分変化が陽極電流の変化に与える影響が小さくなるように構成されています。[ 7 ] [ 8 ] [ 7 ] [ 9 ] [ 10 ] 自動ボリューム制御 付き）に適用され、信号電圧と制御電圧の大きな変動に対して動作する能力を必要とする他のアプリケーションにも適用されています。最初に市販された可変μ五極管は、1932年のRCA 239と1933年のMullard VP4であった。[ 11 ] [ 12 ] パワーペントード 、出力ペントード 、またはパワーアンプペントード 。パワーペントードは、通常のペントードよりも高い電流、高い温度、および高い電圧で動作するように設計されています。パワーペントードのカソードは、負荷インピーダンスで所望の電力を生成するために必要な電流を管に流すのに十分な電子放出が可能なように設計されています。[ 13 ] [ 14 ] EL84、6CL6、6F6、6G6 、SY4307A 、および6K6GTは、電力増幅用に設計されたペントードの例です。特定のテレビ要件向けのパワーペントードには 、 次のようなものがありました。 ビデオ出力用 五極管、例：15A6/PL83、PL802フレーム出力型 または垂直偏向型 五極管、例えばPL84 や18GV8/PCL85の五極管部など。ライン出力 または水平偏向型 五極管、例えばPL36、27GB5/PL500、PL505など。「三極管五極管」とは、ECF80やECL86のように、三極管と五極管の両方を1つの筐体に収めた回路のことである。 1970年代から80年代にかけて軍用無線局で使用されていたロシア製の電子管、GU-81型パワーペントードの画像。
四極管に対する利点 単純な四極 管、すなわちスクリーングリッド管は、従来の 三極管 よりも増幅率が高く、出力も大きく、周波数特性も優れていました。しかし、四極管では、 陰極からの電子が陽極（プレート）に衝突して陽極から叩き出された二次電子（ 二次放出 と呼ばれるプロセス）が、比較的高い電位を持つスクリーングリッドに流れ込むことがあります。陽極から流れ出るこの電子の電流は、正味の陽極電流I a を減少させます。陽極電圧V a が増加すると、陰極からの電子が陽極に衝突するエネルギーが大きくなり、より多くの二次電子が叩き出され、陽極から流れ出る電子の電流が増加します。その結果、四極管では、特性曲線 の一部において、陽極電流I aは陽極電圧 V a の増加とともに減少する ことがわかっています。この特性（Δ V a /Δ I a < 0）は 負性抵抗 と呼ばれます。負性抵抗は四極管を不安定にし、場合によっては出力に寄生振動 （ダイナトロン振動 と呼ばれる）を引き起こす可能性があります。
テレゲン によって導入された五極管は、スクリーングリッドと陽極の間にサプレッサグリッド と呼ばれる追加の電極、つまり第3のグリッドを備えており、二次電子放出の問題を解決します。サプレッサグリッドには低い電位が与えられ、通常は接地されるか、陰極に接続されます。陽極からの二次電子放出は、サプレッサグリッドの負の電位によって反発されるため、スクリーングリッドに到達できず、陽極に戻ります。陰極からの一次電子は運動エネルギーが高いため、サプレッサグリッドを通過して陽極に到達することができます。
したがって、五極管はより高い電流出力とより広い出力電圧振幅を持つことができ、陽極/プレートの電圧がスクリーングリッドよりも低くても十分に増幅することができます。[ 15 ]
三極管との比較 五極管（および四極管）は、第2グリッドの遮蔽効果により、フィードバック容量がはるかに低い傾向がある。 五極管は、陰極電流がスクリーングリッドと陽極の間でランダムに分割されるため、ノイズ（パーティションノイズ ）が高くなる傾向があります。 負帰還 がない場合、三極管は五極管に比べて内部陽極抵抗が低く、そのためオーディオ出力回路で使用した場合の減衰係数が高くなります。また、同じ相互コンダクタンスを持つ五極管に比べて三極管で得られる電圧増幅率が低くなるため、通常は五極管を使用することで、より低い電力駆動信号でより効率的な出力段を構成できます。五極管は電源電圧の変化の影響をほとんど受けないため、三極管よりも安定性の低い電源でも動作させることができる。 五極管と三極管（および四極管）は、陽極電圧が一定に保たれている場合、グリッド（一方）入力電圧と陽極出力電流の間に本質的に類似した関係を持ち、つまり、ほぼ二乗法則の 関係になります。
三極管を束ねた五極管回路 五極管は、スクリーングリッド（グリッド2）を陽極（プレート）に接続することができ、その場合、特性が同等の通常の三極管（陽極抵抗が低く、μが低く、ノイズが低く、駆動電圧が高くなる）に戻ります。このデバイスは「三極管接続」または「三極管接続」と呼ばれます。これは、三極管パワーアンプの望ましい「音質」を得るために、オーディオ愛好家向け の五極管アンプ回路のオプションとして提供されることがあります。スクリーングリッドの電力または電圧定格を超えないように、また局部発振を防ぐために、スクリーングリッドに直列に抵抗器を挿入することができます。三極管接続は、「真の」パワー三極管のコストを避けたいオーディオ愛好家にとって便利なオプションです。
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