Al voor de tweede wereldoorlog werd er geëxperimenteerd met dergelijke schakelingen. De bedoeling was het vermogen dat verloren ging via het schermrooster te recupereren. Bij de toen bestaande pentodes ging op maximale belasting ongeveer 1/4 van het vermogen verloren via het schermrooster. De schakeling werd daarom "distributed loading" genoemd: de belasting is op twee manieren aangesloten.

David Hafler en Herbert I Keroes hebben hun ontwerp in 1951 gepresenteerd, met de vermelding dat de naam "ultra linear" enkel gebruikt mocht worden voor schakelingen waar de aftappercentage zodanig was gekozen dat de versterker de best mogelijke eigenschappen zou hebben. De percentages zijn dus afhankelijk van de gebruikte eindtrappen.

De ontwerpers hebben hun schakeling gebouwd rond de 6L6 en met deze buis is de percentage 20%. Het dient ook gezegd te worden dat de 6L6 een buis voor algemeen gebruik was, en niet specifiek voorzien was voor hifi toepassingen. De buizen uit de KT-reeks waren wel voorzien voor hifi weergave maar waren toen veel duurder.

In het algemeen is de meest geschikte percentage 20% voor beam tetrodes (6L6, KT66, KT77) en 43% voor pentodes zoals de EL34 en EL84. Bij beam tetrodes is de invoed van het schermrooster op de electronenstroom veel sterker, waardoor een lagere percentage al voldoende is om de sweet spot te bereiken.

Maar laten we concreet zijn met volgende grafiek. De overgang is alles behalve lineair als we overgaan van tetrode op triode en er is een punt waar de eigenschappen beter zijn dan een tetrode en triodeschakeling:

• Het vermogen stijgt eerst heel lichtjes, om dan af te zwakken. Een tetrodebuis zoals de 6L6 heeft een vermogen in triodemodus dat minder dan 1/3 is van het nominaal vermogen.

• De vervorming op hoog niveau daalt eerst een beetje om dan sterk te stijgen. De vervorming op hoog niveau is de vervorming die bereikt wordt als de versterker op nominaal vermogen werkt. De vervorming is niet meer aanvaardbaar éénmaal dat de vervorming boven de 10% komt, dus voorbij de ideale UL punt.

• De vervorming op laag niveau is de vervorming gemeten op normaal luisterniveau. De vervorming op laag niveau is natuurlijk minder dan die op hoog vermogen (de schalen zijn niet gelijk). De vervorming daalt als de eindtrap overgaat naar triodebedrijf.

• De inwendige weerstand daalt eerst snel, om dan een minimum te bereiken bij het triodebedrijf. Dit zorgt voor een betere demping (strakkere bassen die, als er voldoende vermogen beschikbaar is, ook lager kunnen gaan).

De ultra lineaire schakeling combineert dus de voordelen van de tetrodeschakeling (transconductance versterker) met die van de triodeschakeling (spanningsversterker).

Dit is de schakeling die gepromoot werd door David Hafler en Herbert I Keroes. Hoewel de schakeling duidelijk anders is dan de Williamson schakeling, heeft het toch een aantal gelijkaardige kenmerken:

• Het gebruik van zeer hoogwaardige outputtransformatoren met een bandbreedte die gaat van 10Hz tot 100kHz om de faseverschuivingen te beperken die ontstaan op de limieten van de bandbreedte.

• Een sterke tegenkoppeling, die enkel mogelijk is als men de faseverschuivingen goed onder controle kan houden.

De versterker gebruikt een parafase fasedraaier (anodevolger) in plaats van de cathodyneschakeling van de Williamson, maar veel invloed heeft dit niet. De drivertrap is een symmetrische long tail schakeling met een laagohmige gemeenschappelijke niet-ontkoppelde cathodeweerstand.

De gebruikte buizen zijn:

• voorversterker en fasedraaier: 6SL7
• drivertrap: 6SN7
• eindtrap: 6L6
• gelijkrichter: 5V4