3.2 UL接続のプレート内部抵抗

プレート電圧が $\Delta$E_p 上昇したとき， プレート電流が $\Delta$I_p 増えた場合， 多極管接続の内部抵抗 r_p は，

$${\frac{{\Delta E_p}}{{\Delta I_p}}}$$ (3.6)

で定義されます． 6L6-GCの E_g2 = 250 V におけるプレート特性図の一部を， 図3.7に示します． 動作点Oは， E_p0 = 250 V , E_g0 = - 20 V です． この図において， $\Delta$E_p はOBの長さ， $\Delta$I_p はBAの長さです． 図より $\Delta$I_p = 0.178 mA なので，この動作点における内部抵抗は，

$${\frac{{10}}{{0.178}}}$$ (3.7)

となります．

図 3.7: UL接続時の内部抵抗

一次巻線に対するSGタップの比率を $\beta_{{\rm SG}}^{}$ とします． この場合，プレート電圧が $\Delta$E_p 上昇すると， スクリーングリッド(G2)の電圧は， $\beta_{{\rm SG}}^{}$$\Delta$E_p 上昇します． $\beta_{{\rm SG}}^{}$ を一般的な値である0.43とし， $\Delta$E_p = 10 V とすれば，G2は 0.43 x 10 = 4.3 V 上昇します．

G2の電圧が 1 V 上がることは， コントロールグリッド(G1)の電圧が 1/μ_g1-g2 V 上がることと等価です． ここで， μ_g1-g2 は，G1-G2間の増幅率です^3.1． したがって，プレート電圧が $\Delta$E_p 上がったときのプレート電圧とプレート電流の関係は， グリッド電圧が $\beta_{{\rm SG}}^{}$$\Delta$E_p/μ_g1-g2 上がった特性曲線で表されます． この例の場合， μ_g1-g2 = 7.73 ですので，等価的なグリッド電圧の上昇分 $\Delta$E_g は，

$$\Delta {\frac{{\beta_{\rm SG} \Delta E_p}}{{\micro_{g1{\rm -}g2}}}} {\frac{{0.43 \times 10}}{{7.73}}}$$ (3.8)

となります． このグリッド電圧の上昇に対して，プレート電流は g_m$\Delta$E_g だけ増えます． この増分は，図3.7のACの大きさです．

これより，UL接続の場合，プレート電圧が $\Delta$E_p 上昇したとき， プレート電流は，

$$\Delta \Delta {\frac{{\beta_{\rm SG} \Delta E_p}}{{\micro_{g1{\rm -}g2}}}}$$ (3.9)

だけ増えます． これは，図のBCの大きさです．

したがって，UL接続時の内部抵抗 r_p(UL) は，

$${\frac{{\Delta E_p}}{{\Delta I_p + g_m\frac{\beta_{\rm SG} \Delta E_p}{\micro_{g1{\rm -}g2}}}}}$$ r_p(UL) =

$${\frac{{\Delta E_p}}{{\frac{\Delta E_p}{r_p} + g_m\frac{\beta_{\rm SG} \Delta E_p}{\micro_{g1{\rm -}g2}}}}}$$ =

$${\frac{{1}}{{\frac{1}{r_p} + g_m\frac{\beta_{\rm SG}}{\micro_{g1{\rm -}g2}}}}}$$ = (3.10)

$$\approx {\frac{{1}}{{\frac{1}{r_p} + \frac{\beta_{\rm SG}}{r_{p\rm (T)}}}}}$$

$${\frac{{r_{p\rm (T)}}}{{\beta_{\rm SG}}}}$$ = (3.11)

となります． 一般に r_p $\gg$ r_p(T) なので， UL接続時の内部抵抗は，

$$\approx {\frac{{r_{p\rm (T)}}}{{\beta_{\rm SG}}}}$$ (3.12)

と近似できます． また，式(3.10)をさらに変形すると，

$${\frac{{r_p}}{{1+r_p g_m\frac{\beta_{\rm SG}}{\micro_{g1{\rm -}g2}}}}} {\frac{{r_p}}{{1+\micro \frac{\beta_{\rm SG}}{\micro_{g1{\rm -}g2}}}}}$$ (3.13)

となります．

図の例の場合， g_m = 3.873 mS なので，式(3.9)より，

$$\Delta {\frac{{3.873 \times 0.43 \times 10}}{{7.73}}}$$ (3.14)

ですから，UL接続時の内部抵抗 r_p(UL) は，

$${\frac{{10}}{{2.332}}}$$ (3.15)

となります．

ここまでの計算では，スクリーングリッド電流の寄与分を考えていませんでしたが， これを考慮するには，g_m の代わりに g_m(UL) = g_m(1 + $\beta_{{\rm SG}}^{}$I_g20/I_p0) を使います．

$${\frac{{1}}{{\frac{1}{r_p}+g_{m\rm (UL)} \frac{\beta_{\rm SG}}{\micro_{g1{\rm -}g2}}}}}$$ (3.16)