วงจรอิเล็กทรอนิกส์ อัลตร้าลิเนียร์คือวงจรที่ใช้เชื่อมต่อ หลอดสุญญากาศ แบบเทโทรดหรือเพนโทด (เรียกอีกอย่างว่า "วาล์วอิเล็กตรอน") กับโหลด (เช่นลำโพง )

'อัลตร้าลิเนียร์' เป็นกรณีพิเศษของ 'การโหลดแบบกระจาย' ซึ่งเป็นเทคนิควงจรที่จดสิทธิบัตรโดยAlan Blumleinในปี 1937 (สิทธิบัตรเลขที่ 496,883) แม้ว่าชื่อ 'การโหลดแบบกระจาย' อาจมาจากMullardก็ตาม^{[ 1 ]}ในปี 1938 เขาได้ยื่นขอสิทธิบัตรของสหรัฐอเมริกาเลขที่ 2218902 ข้อดีเฉพาะของการทำงานแบบอัลตร้าลิเนียร์ และชื่อนี้เอง ได้รับการตีพิมพ์โดยDavid Haflerและ Herbert Keroes ในช่วงต้นทศวรรษ 1950 ผ่านบทความในนิตยสาร "Audio Engineering" จากสหรัฐอเมริกา^{[ 2 ]}กรณีพิเศษของการทำงานแบบ 'อัลตร้าลิเนียร์' บางครั้งอาจสับสนกับหลักการทั่วไปของการโหลดแบบกระจาย

หลอด สุญญากาศแบบเพนโทดหรือเทโทรดที่ต่อวงจรเป็นแอมพลิฟายเออร์แบบแคโทดร่วม (โดยสัญญาณเอาต์พุตปรากฏบนเพลต) สามารถใช้งานได้ดังนี้:

• หลอดเพนโทดหรือเทโทรด ซึ่งตะแกรงสกรีนเชื่อมต่อกับแรงดันไฟฟ้ากระแสตรงที่เสถียร เพื่อไม่ให้เกิดการเปลี่ยนแปลงของสัญญาณบนตะแกรงสกรีน (กล่าวคือ ตะแกรงสกรีนได้รับสัญญาณเอาต์พุตจากเพลตเพียง 0%) หรือ
• ไตรโอดซึ่งตะแกรงสกรีนเชื่อมต่อกับเพลต (กล่าวคือ ตะแกรงสกรีนได้รับแรงดันสัญญาณเอาต์พุตจากเพลต 100%) หรือ
• เป็นการผสมผสานระหว่างไตรโอดและเพนโทด โดยที่กริดสกรีนจะได้รับสัญญาณเอาต์พุตจากเพลตในสัดส่วนเปอร์เซ็นต์ (ระหว่าง 0% ถึง 100%) นี่คือพื้นฐานของวงจรโหลดแบบกระจาย และโดยทั่วไปจะทำได้โดยการติดตั้ง "แท็ป" ที่เหมาะสมบนขดลวดปฐมภูมิของหม้อแปลงเอาต์พุตที่เชื่อมต่อกับหลอดสุญญากาศ (วาล์ว)

การที่ส่วนใดส่วนหนึ่งของสัญญาณเอาต์พุตตกกระทบลงบนตะแกรงหน้าจอ สามารถมองได้ว่าเป็นรูปแบบหนึ่งของฟีดแบ็ก ซึ่งจะเปลี่ยนแปลงพฤติกรรมของกระแสอิเล็กตรอนที่ไหลจากแคโทดไปยังแอโนด

ด้วยการเลือกเปอร์เซ็นต์แท็ปของสกรีนกริดอย่างรอบคอบ จะสามารถรับรู้ถึงประโยชน์ของทั้งหลอดสุญญากาศไตรโอดและเพนโทดได้ ในช่วงเปอร์เซ็นต์แท็ปที่แคบมาก พบว่าความผิดเพี้ยนลดลงเหลือค่าต่ำผิดปกติ—บางครั้งน้อยกว่าการทำงานของไตรโอดหรือเพนโทดเสียอีก^{[ 2 ]} —ในขณะที่ประสิทธิภาพพลังงานลดลงเพียงเล็กน้อยเมื่อเทียบกับการทำงานของเพนโทดเต็มรูปแบบ เปอร์เซ็นต์แท็ปที่เหมาะสมที่สุดเพื่อให้ได้การทำงานแบบอัลตร้าลิเนียร์นั้นขึ้นอยู่กับชนิดของหลอดที่ใช้เป็นหลัก เปอร์เซ็นต์ที่พบเห็นได้ทั่วไปคือ 43% (ของจำนวนรอบขดลวดปฐมภูมิของหม้อแปลงบนวงจรเพลต) ซึ่งใช้กับKT88แม้ว่าหลอดชนิดอื่น ๆ อีกมากมายจะมีค่าที่เหมาะสมใกล้เคียงกับค่านี้ก็ตาม แนะนำให้ใช้ค่า 20% สำหรับ 6V6GT แม้ว่าจะเป็นไปได้ว่านี่คืออัตราส่วนอิมพีแดนซ์ ซึ่งในกรณีนี้จะเหมือนกับอัตราส่วนรอบ 43% เนื่องจากอัตราส่วนอิมพีแดนซ์คือกำลังสองของอัตราส่วนรอบ วงจร Mullardเช่น5-20ระบุค่าการโหลดแบบกระจายไว้ที่ 20% หรือ 43% ในขณะที่ แอมพลิฟายเออร์ LEAKหลังปี 1954 ใช้ค่าต่างๆ กันที่ 25% หรือ 49% แม้ว่าจะไม่ชัดเจนว่านี่คืออัตราส่วนจำนวนรอบหรืออัตราส่วนอิมพีแดนซ์

คุณลักษณะของวงจรที่ทำให้การโหลดแบบกระจายเหมาะสมสำหรับเครื่องขยายเสียงกำลังสูง เมื่อเปรียบเทียบกับเครื่องขยายเสียงที่ใช้หลอดไตรโอดหลอดบีมเตตรอดหรือหลอดเพนโทด มีดังนี้:

• ค่าความต้านทานเอาต์พุตลดลงเหลือประมาณครึ่งหนึ่งของค่าที่ได้จากหลอดไตรโอด
• ความบิดเบือนลดลงจนใกล้เคียงกับที่ได้จากหลอดไตรโอด แต่ในโหมดการทำงานแบบอัลตร้าลิเนียร์อาจต่ำกว่านั้นอีก
• กำลังไฟฟ้าที่ได้นั้นสูงกว่าหลอดไตรโอด และใกล้เคียงกับกำลังไฟฟ้าที่ได้จากหลอดเพนโทด
• กำลังไฟฟ้าขาออกมีความคงที่มากขึ้น เนื่องจากการโหลดแบบกระจายเป็นส่วนผสมของ ตัวขยายสัญญาณทรานส์คอน ดักแทนซ์และตัวขยายสัญญาณแรงดันไฟฟ้า

วงจรโหลดแบบกระจายสามารถนำไปใช้กับวงจรขยายสัญญาณแบบพุชพูลหรือแบบซิงเกิลเอนด์ก็ได้

โปรดทราบว่าคำว่า 'อัลตร้าลิเนียร์' สงวนไว้สำหรับเงื่อนไขจุดแตะที่เหมาะสมที่สุดเท่านั้น ดังที่ Hafler และ Keroes เขียนไว้ว่า: " สิทธิบัตรของเราครอบคลุมการใช้แท็ปหลักใดๆ ในการจัดเรียงวงจรนี้ อย่างไรก็ตาม เราได้จำกัดการใช้คำว่า "อัลตร้าลิเนียร์" ไว้เฉพาะเงื่อนไขที่เส้นโค้งลักษณะเฉพาะของเพลตไดนามิกมีความเป็นเส้นตรงมากที่สุด " ^{[ 3 ]}

เครื่องขยายเสียง "QUAD II" จากQUADใช้วงจรที่แคโทดได้รับสัญญาณเอาต์พุตบางส่วน ซึ่งปีเตอร์ วอล์คเกอร์ จาก QUAD เรียกวงจรนี้ว่า "โหลดแบบกระจาย" ในสหรัฐอเมริกาห้องปฏิบัติการ McIntoshได้นำเทคนิคนี้ไปใช้อย่างกว้างขวางในเครื่องขยายเสียงแบบหลอดสุญญากาศ นอกจากนี้ Audio Research Corpก็ใช้วงจรที่คล้ายกันนี้เช่นกัน