เพนโทดเป็นอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่มีอิเล็กโทรด ห้าตัว คำนี้มักใช้กับหลอดสุญญากาศ ขยายสัญญาณแบบสามกริด หรือวาล์วเทอร์มิโอนิกที่คิดค้นโดยGilles HolstและBernhard DH Tellegenในปี 1926 ^{[ 1 ]}เพนโทด (เรียกว่าเครื่องขยายสัญญาณแบบสามกริดในเอกสารบางฉบับ^{[ 2 ]} ) ได้รับการพัฒนามาจากหลอดกริดหน้าจอหรือหลอดกริดป้องกัน (หลอด เทโทรดชนิดหนึ่ง) โดยการเพิ่มกริดระหว่างกริดหน้าจอและเพลต หลอดกริดหน้าจอมีข้อจำกัดด้านประสิทธิภาพในการขยายสัญญาณเนื่องจากการปล่อยอิเล็กตรอนทุติยภูมิจากเพลต^{[ 3 ]}กริดเพิ่มเติมนี้เรียกว่ากริดยับยั้งกริดยับยั้งมักจะทำงานที่หรือใกล้กับศักย์ไฟฟ้าของแคโทดและป้องกันไม่ให้อิเล็กตรอนที่ปล่อยออกมาทุติยภูมิจากเพลตไปถึงกริดหน้าจอ^{[ 4 ] [ 5 ]}การเพิ่มกริดตัวระงับช่วยให้สามารถรับแอมพลิจูดสัญญาณเอาต์พุตที่มากขึ้นจากเพลตของเพนโทดในการทำงานของแอมพลิฟายเออร์ได้มากกว่าจากเพลตของหลอดสกรีนกริดที่แรงดันไฟเลี้ยงเพลตเดียวกัน เพนโทดถูกผลิตและใช้งานอย่างแพร่หลายในอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์จนถึงช่วงปี 1960 ถึง 1970 ซึ่งในช่วงเวลานั้นทรานซิสเตอร์ได้เข้ามาแทนที่หลอดในงานออกแบบใหม่ๆ ในช่วงไตรมาสแรกของศตวรรษที่ 21 หลอดเพนโทดบางส่วนยังคงผลิตอยู่สำหรับการใช้งานความถี่วิทยุพลังงานสูง แอมพลิฟายเออร์เครื่องดนตรี (โดยเฉพาะกีตาร์) เครื่องเสียงภายในบ้าน และตลาดเฉพาะกลุ่ม

• หลอดเพนโทดทั่วไปเรียกว่า หลอดเพนโทด แบบตัดคมหรือแบบความชันสูงและมีขนาดช่องเปิดที่สม่ำเสมอในกริดควบคุม โครงสร้างที่สม่ำเสมอของกริดควบคุมส่งผลให้ปัจจัยการขยาย (mu หรือ μ) และค่าการนำไฟฟ้าเปลี่ยนแปลงน้อยมากเมื่อแรงดันกริดเป็นลบมากขึ้น ส่งผลให้กระแสเพลตถูกตัดอย่างฉับพลัน^{[ 6 ]}หลอดเพนโทดเหล่านี้เหมาะสำหรับการใช้งานในการออกแบบแอมพลิฟายเออร์ที่ทำงานในช่วงสัญญาณและไบแอสที่จำกัดบนกริดควบคุม ตัวอย่างเช่น EF37A, EF86 /6267, 1N5GT, 6AU6A, 6J7GT บ่อยครั้ง แต่ไม่เสมอไป ในระบบการตั้งชื่อหลอดของยุโรปสำหรับหลอดเพนโทด เลขคู่บ่งชี้ถึงอุปกรณ์แบบตัดคม ในขณะที่เลขคี่บ่งชี้ถึงแบบตัดระยะไกล EF37 เป็นข้อยกเว้นสำหรับแนวโน้มทั่วไปนี้ อาจเนื่องมาจากประวัติความเป็นมาของการปรับปรุง EF36 ( "The Mullard EF36, EF37 and EF37A" ที่พิพิธภัณฑ์หลอดแห่งชาติ )
• เพนโทด แบบตัดระยะไกลเพนโทดแบบปรับค่ามิว ได้ เพนโทด แบบควบคุมพิเศษหรือเพนโทดแบบปรับความชันได้ สามารถรองรับแรงดันสัญญาณและแรงดันไบแอสบนกริดควบคุมได้มากกว่าเพนโทดทั่วไปมาก โดยไม่ต้องตัดกระแสแอโนด กริดควบคุมของเพนโทดแบบปรับค่ามิวได้ถูกสร้างขึ้นเพื่อให้การเปลี่ยนแปลงแรงดันกริดควบคุมที่เพิ่มขึ้นทีละน้อยมีผลต่อการเปลี่ยนแปลงกระแสแอโนดน้อยลงเมื่อแรงดันกริดควบคุมเพิ่มขึ้นในทิศทางลบเมื่อเทียบกับแคโทด^{[ 7 ]}กริดควบคุมมักมีรูปทรงเป็นเกลียวที่มีระยะห่างแปรผัน^{[ 8 ]}เมื่อแรงดันกริดควบคุมเป็นลบมากขึ้น ปัจจัยการขยายของหลอดจะเล็กลง^{[ 7 ] [ 9 ]}เพนโทดแบบปรับค่ามิวได้ช่วยลดการบิดเบือนและการมอดูเลชันแบบไขว้ (อินเตอร์มอดูเลชัน) และช่วยให้ช่วงไดนามิกของแอมพลิฟายเออร์กว้างกว่าเพนโทดทั่วไปมาก^{[ 10 ]}เพนโทดแบบปรับค่ามิวได้ถูกนำมาใช้ครั้งแรกในวงจรขยายสัญญาณความถี่วิทยุของเครื่องรับวิทยุ โดยทั่วไปจะมีการควบคุมระดับเสียงอัตโนมัติและถูกนำไปใช้ในแอปพลิเคชันอื่นๆ ที่ต้องการความสามารถในการทำงานในช่วงแรงดันสัญญาณและแรงดันควบคุมที่เปลี่ยนแปลงอย่างมาก เพนโทดแบบปรับค่ามิวได้รุ่นแรกที่วางจำหน่ายในเชิงพาณิชย์คือ RCA 239 ในปี 1932 และ Mullard VP4 ในปี 1933 ^{[ 11 ] [ 12 ]}
• หลอดเพนโทดกำลัง หลอด เพ นโทดเอาต์พุตหรือหลอดเพนโทดขยายกำลังหลอดเพนโทดกำลังได้รับการออกแบบให้ทำงานที่กระแสสูงกว่า อุณหภูมิสูงกว่า และแรงดันไฟฟ้าสูงกว่าหลอดเพนโทดทั่วไป แคโทดของหลอดเพนโทดกำลังได้รับการออกแบบให้สามารถปล่อยอิเล็กตรอนได้เพียงพอเพื่อให้กระแสไหลผ่านหลอดตามที่ต้องการเพื่อสร้างกำลังที่ต้องการในอิมพีแดนซ์โหลด^{[ 13 ]}เพลตหรือแอโนดของหลอดเพนโทดกำลังได้รับการออกแบบให้สามารถกระจายพลังงานได้มากกว่าหลอดเพนโทดทั่วไป^{[ 14 ]} EL34 , EL84 , 6CL6 , 6F6, 6G6, SY4307Aและ 6K6GT เป็นตัวอย่างของหลอดเพนโทดที่ออกแบบมาเพื่อการขยายกำลัง หลอดเพนโทดกำลังบางชนิดสำหรับความต้องการเฉพาะของโทรทัศน์ ได้แก่:
  • หลอดเพนโทด สำหรับส่งสัญญาณวิดีโอเช่น 15A6/PL83, PL802
  • เพนโทดแบบเฟรมเอาต์พุตหรือ แบบ เบี่ยงเบนแนวตั้งเช่นPL84และส่วนเพนโทดของ 18GV8/PCL85
  • หลอดเพนโทด แบบเอาต์พุตเส้นตรงหรือแบบเบี่ยงเบนแนวนอนเช่น PL36, 27GB5/PL500, PL505 เป็นต้น
• หลอด "ไตรโอด-เพนโทด" คือหลอดที่มีทั้งหลอดไตรโอดและหลอดเพนโทดอยู่ในซองเดียวกัน เช่น ECF80 หรือ ECL86

หลอด เทโทรดหรือหลอดสกรีนกริดแบบง่ายให้ค่าตัวคูณกำลังขยายที่สูงกว่า กำลังไฟฟ้ามากกว่า และความสามารถในการทำงานที่ความถี่สูงกว่าหลอดไตรโอดรุ่น ก่อนหน้า อย่างไรก็ตาม ในหลอดเทโทรด อิเล็กตรอนทุติยภูมิที่ถูกผลักออกจากแอโนด (เพลต) โดยอิเล็กตรอนจากแคโทดที่พุ่งชน (กระบวนการที่เรียกว่าการปล่อยอิเล็กตรอนทุติยภูมิ ) สามารถไหลไปยังสกรีนกริดได้เนื่องจากมีศักย์ไฟฟ้าค่อนข้างสูง กระแสอิเล็กตรอนที่ออกจากแอโนดนี้จะลดกระแสแอโนดสุทธิI _{_a} เมื่อแรงดันแอโนดV _{_a}เพิ่มขึ้น อิเล็กตรอนจากแคโทดจะพุ่งชนแอโนดด้วยพลังงานที่มากขึ้น ทำให้เกิดการปล่อยอิเล็กตรอนทุติยภูมิมากขึ้น ส่งผลให้กระแสอิเล็กตรอนที่ออกจากแอโนดเพิ่มขึ้น ผลที่ได้คือ ในหลอดเทโทรด กระแสแอโนดI _{_a}จะลดลงเมื่อแรงดันแอโนดV _{_a} เพิ่มขึ้น ในส่วนหนึ่งของเส้นโค้งลักษณะเฉพาะคุณสมบัตินี้ (ΔV _{_a} /ΔI _{_a} < 0) เรียกว่าความต้านทานเชิงลบสิ่งนี้อาจทำให้เทโทรดไม่เสถียร ส่งผลให้เกิดการสั่นแบบปรสิตในเอาต์พุต ซึ่งในบางกรณี เรียกว่า การสั่นแบบไดนาตรอน

หลอดเพนโทดที่เสนอโดยเทลเลเกนมีขั้วไฟฟ้าเพิ่มเติม หรือตะแกรงที่สาม เรียกว่าตะแกรงยับยั้ง (suppressor grid ) ซึ่งอยู่ระหว่างตะแกรงป้องกัน (screen grid) และขั้วแอโนด เพื่อแก้ปัญหาการปล่อยอิเล็กตรอนทุติยภูมิ ตะแกรงยับยั้งจะมีศักย์ไฟฟ้าต่ำ โดยปกติจะต่อลงดินหรือต่อกับขั้วแคโทด อิเล็กตรอนที่ปล่อยออกมาจากขั้วแอโนดจะถูกผลักดันโดยศักย์ไฟฟ้าลบในตะแกรงยับยั้ง ทำให้ไม่สามารถไปถึงตะแกรงป้องกันได้ แต่จะกลับไปยังขั้วแอโนด ส่วนอิเล็กตรอนปฐมภูมิจากขั้วแคโทดมีพลังงานจลน์สูงกว่า จึงสามารถผ่านตะแกรงยับยั้งและไปถึงขั้วแอโนดได้

ดังนั้น เพนโทดจึงสามารถมีกระแสเอาต์พุตที่สูงขึ้นและช่วงแรงดันเอาต์พุตที่กว้างขึ้นได้ ขั้วแอโนด/เพลตอาจมีแรงดันต่ำกว่ากริดหน้าจอแต่ก็ยังสามารถขยายสัญญาณได้ดี^{[ 15 ]}

• หลอดเพนโทด (และเทโทรด) มักมีค่าความจุป้อนกลับต่ำกว่ามาก เนื่องจากผลของการกำบังของกริดที่สอง
• หลอดเพนโทดมักมีสัญญาณรบกวนสูงกว่า ( สัญญาณรบกวนจากการแบ่งส่วน ) เนื่องจากกระแสแคโทดถูกแบ่งอย่างไม่เป็นระเบียบระหว่างตะแกรงสกรีนและแอโนด
• หลอดไตรโอดมีความต้านทานภายในของขั้วแอโนดต่ำกว่า และด้วยเหตุนี้จึงมีค่าแดมปิ้งแฟคเตอร์สูงกว่าเมื่อใช้ในวงจรเอาต์พุตเสียง เมื่อเทียบกับหลอดเพนโทด ในกรณีที่ ไม่มี การป้อนกลับเชิงลบนอกจากนี้ยังช่วยลดศักยภาพในการขยายแรงดันไฟฟ้าที่ได้จากหลอดไตรโอดเมื่อเทียบกับหลอดเพนโทดที่มีค่าทรานส์คอนดักแทนซ์เท่ากัน และโดยทั่วไปหมายความว่าสามารถสร้างวงจรเอาต์พุตที่มีประสิทธิภาพมากขึ้นได้โดยใช้หลอดเพนโทด ด้วยสัญญาณขับกำลังที่ต่ำกว่า
• หลอดเพนโทดแทบจะไม่ได้รับผลกระทบจากการเปลี่ยนแปลงของแรงดันไฟฟ้าที่จ่ายให้ และสามารถทำงานได้แม้ในแหล่งจ่ายไฟที่ไม่เสถียรเท่ากับหลอดไตรโอด
• เพนโทดและไตรโอด (และเตตโรด) มีความสัมพันธ์ที่คล้ายคลึงกันระหว่างแรงดันไฟฟ้าขาเข้ากริด (หนึ่ง) และกระแสไฟฟ้าขาออกแอโนด เมื่อแรงดันไฟฟ้าแอโนดคงที่ กล่าวคือ ใกล้เคียงกับความสัมพันธ์แบบกำลังสอง

หลอดเพนโทดถูกนำมาใช้ครั้งแรกในเครื่องรับวิทยุสำหรับผู้บริโภค หลอดเพนโทดชนิดที่รู้จักกันดีอย่างEF50ได้รับการออกแบบก่อนเริ่มสงครามโลกครั้งที่สอง และถูกนำไปใช้อย่างแพร่หลายในเครื่องเรดาร์และอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ทางทหารอื่นๆ หลอดเพนโทดมีส่วนช่วยให้ฝ่ายสัมพันธมิตรมีความได้เปรียบทางด้านอิเล็กทรอนิกส์

คอมพิวเตอร์ColossusและManchester Babyใช้หลอดเพนโทด EF36 จำนวนมาก^{[ 16 ] [ 17 ] [ 18 ] [ 19 ]}ต่อมา หลอด 7AK7ได้รับการพัฒนาขึ้นโดยเฉพาะเพื่อใช้ในอุปกรณ์คอมพิวเตอร์^{[ 20 ]}

หลังสงครามโลกครั้งที่สอง หลอดเพนโทดถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในเครื่องรับโทรทัศน์ โดยเฉพาะอย่างยิ่งรุ่นต่อจาก EF50 คือ EF80 หลอดสุญญากาศถูกแทนที่ด้วยทรานซิสเตอร์ในช่วงทศวรรษ 1960 อย่างไรก็ตาม หลอดสุญญากาศยังคงถูกนำมาใช้ในบางแอปพลิเคชัน รวมถึงเครื่องส่งสัญญาณวิทยุกำลังสูง และ (เนื่องจากเสียงที่เป็นเอกลักษณ์ของหลอดสุญญากาศ ) ใน แอปพลิเคชันเสียง ระดับไฮเอนด์และระดับมืออาชีพ เช่น พรีแอมป์ไมโครโฟนและแอมป์กีตาร์ ไฟฟ้า คลังเก็บขนาดใหญ่ในประเทศต่างๆ ของอดีตสหภาพโซเวียตได้จัดหาอุปกรณ์เหล่านี้อย่างต่อเนื่อง บางชนิดออกแบบมาเพื่อวัตถุประสงค์อื่น แต่ดัดแปลงมาใช้ในด้านเสียง เช่นหลอดส่งสัญญาณ GU-50

หลอดเพนโทดสามารถต่อตะแกรงหน้าจอ (ตะแกรงที่ 2) เข้ากับแอโนด (เพลต) ได้ ซึ่งในกรณีนี้มันจะกลับกลายเป็นหลอดไตรโอดธรรมดาที่มีคุณสมบัติที่เทียบเท่ากัน (ความต้านทานแอโนดต่ำกว่า ค่ามิวต่ำกว่า เสียงรบกวนต่ำกว่า ต้องการแรงดันขับมากกว่า) อุปกรณ์ดังกล่าวจึงเรียกว่า "ต่อแบบไตรโอด" หรือ "ต่อแบบไตรโอด" บางครั้งการต่อแบบนี้มีให้เลือกใช้ใน วงจรขยายเสียงเพนโทด สำหรับนักฟังเพลงเพื่อให้ได้ "คุณภาพเสียง" ที่ต้องการของแอมป์ขยายเสียงแบบไตรโอด อาจมีการใส่ตัวต้านทานอนุกรมกับตะแกรงหน้าจอเพื่อหลีกเลี่ยงการใช้กำลังหรือแรงดันเกินพิกัดของตะแกรงหน้าจอ และเพื่อป้องกันการสั่นในระดับท้องถิ่น การต่อแบบไตรโอดเป็นตัวเลือกที่มีประโยชน์สำหรับนักฟังเพลงที่ต้องการหลีกเลี่ยงค่าใช้จ่ายของหลอดไตรโอดกำลังสูง "แท้"

• บีมเทโทรด
• ทรานซิสเตอร์เพนโทด
• ข้อมูลจำเพาะทางเทคนิคของเครื่องขยายเสียงแบบหลอดสุญญากาศ
• รายชื่อหลอดสุญญากาศ