Pour avoir un rapport signal/bruit suffisant, on utilise le tube avec un courant relativement élevé (jusqu'à 10mA). Cela a plusieurs effets sur la construction du tube: le tube doit avoir un facteur d'amplification élevé (les spires de la grille de controle sont serrées), une capacité parasite aussi faible que possible (l'anode se trouve le plus loin possible des autres électrodes). Ces deux mesures pour améliorer le fonctionnement du tube ont comme effet que le courant anodique est faible, ce qu'on doit compenser par une cathode beaucoup plus grande.

Le tube a un blindage interne: l'électrode extérieure n'est pas l'anode mais un blindage qui est normalement mis à la masse. Certains tubes ont un blindage plein et non un grillage.

C'est une vraie pentode, donc avec trois grilles: la grille de controle, la grille écran et la grille d'arrêt.

La cathode est très grande pour un tube préamplificateur, mais c'est fait pour avoir un flot d'électrons suffisant. On va voir que la grille de controle a un pas très serré, ce qui fait qu'il y a peu d'électrons qui passent la grille. L'anode est également placée le plus loin possible des autres électrodes (pour éviter les capacités parasites). Tout cela fait que l'anode ne reçoit qu'un faible pourcentage d'électrons peu d'électrons.

Alors que la cathode d'une pentode préamplificatrice audio (EF86) a la forme d'un cylindre très fin, nous avons ici une large cathode rectangulaire avec une surface d'émission importante. Il est ainsi possible de faire rapidement la différence entre les deux tubes quand le lettrage est effacé.

L'anode est très petite et est placée le plus loin possible des autres électrodes pour réduire les capacités parasites. Nous avons par exemple une capacité de moins de 0.1pF entre l'anode et la grille de commande. C'est important pour les tubes haute fréquence.

L'anode qui est éloignée des autres électrodes limite le courant maximal (pervéance). Or ce tube doit avoir un courant anodique relativement élevé: il faut donc une cathode large qui émet beaucoup d'électrons.

Le pas de la grille d'arrêt a été déformé pendant le démontage du mica et de l'anode.

Nous avons les trois grilles, que nous décrivons de l'extérieur à l'intérieur. La grille d'arrêt a un pas très lâche, plus resserré en haut et en bas pour concentrer le flot d'électrons vers la partie centrale du tube, là où le controle du flot d'électron est plus correct. On voit sur l'agrandissement comment les fils de la grille sont fixés aux barres: le fil n'est pas eulement enroulé autour des barres verticales, il est également maintenu en place par un pincement dans les barres.

Le pas de la grille écran fait environ 500µm. Le pas est plus serré qu'avec une pentode de puissance et cette grille absorbe pas mal d'électrons.

Le pas de la grille de controle fait 200µm. Ce n'est pas bien visible sur la photo, mais il y a un dépot de matière issue de la cathode sur la grille de controle. Cela a plusieurs conséquences néfastes: l'espace entre les spires est plus étroit, ce qui limite plus le flot d'électrons. Quand la grille s'échauffe, elle se met également à émettre des électrons, ce qui fausse totalement le fonctionnement du tube. Le dépot de matière sur la grille de controle est causé par le courant d'électrons important. On peut voir l'usure du tube au dépot de matière sur la grille de controle (avec destruction du tube).

On voit l'espace très faible entre les spires de la grille de controle. Pour avoir malgré tout un flot d'électrons suffisant il faut une surface cathodique importante.

Une vue sur le placement des grilles après dépose du mica supérieur. Les barres de fixation de la grille de controle et de la grille d'arrêt sont en cuivre pour mieux évacuer la chaleur.

On peut utiliser un EF80 (tube pour radiofréquences) à la place d'un EF86 (pentode audio), mais l'inverse n'est pas possible car la fine cathode ne peut pas fournir le courant nécessaire (maximum 6mA pour l'EF86, 15mA pour le EF80). Attention, le brochage n'est pas identique.

Pour avoir un facteur d'amplification encore plus élevé, il faut un fil de grille de controle encore plus fin. Mais il y a alors un autre problème qui se pose: le fil est si fin qu'il ne tient plus en place. Il faut bobiner le fil sur une sorte de cadre qui maintient le fil fortement tendu à la bonne distance de la cathode. Les tubes à grille cadre sont le EF184 (gain fixe) et EF183 (gain variable).

Cathode (avec filament), grille de controle, grille écran et grille d'arrêt. Il y a un dépot sur la grille de controle, c'est de l'oxide de barium en provenance de la cathode. Quand le courant dans le tube, il y a également un bombardement ionique de la cathode plus important. Les ions sont chargés positivement et sont attirés par la cathode négative. Des fragments de la cathode se détachent et se déposent sur l'électrode la plus proche, la grille de controle.

La couche est devenue si épaisse que le fonctionnement correct du tube ne peut plus être garanti. Sur le cotés, dans l'ombre de la cathode, où le fil de la grille est rataché au support, on voit encore l'épaisseur effective du fil lorsque le tube a été fabriqué.

Le EF80 était un tube fabriqué en très grande série et donc relativement bon marché. Il a également été utilisé dans de petits amplificateurs push pull.

Voici la liste des pentodes préamplificatrices.