The swing of the 6LR8 first stage drives the output stage! - 6LR8 초단의 스윙이 출력단을 드라이브한다 !

초단 설계에서 확인한 것처럼, 초단의 전압 이득은 약 40배입니다. 그리드에서 1V가 움직이면 플레이트에서 40V가 움직입니다. 출력단이 제대로 동작하려면 그리드를 충분히 흔들어 줄 수 있는 드라이브 신호가 필요합니다.

그 기준이 되는 것이 바로 바이어스 전압입니다.
이번 출력단의 캐소드 전압은 23V입니다.
캐소드가 그리드보다 23V 높다는 것은,
그리드가 캐소드 기준으로 −23V 바이어스 상태라는 의미입니다.
출력관의 그리드를 0V에서 −23V 사이에서
충분히 스윙시켜야 출력단이 제대로 동작합니다.

초단이 만들어 낸 40V 스윙은
이 −23V 바이어스를 여유 있게 상회합니다.
드라이브 신호가 부족해서
출력이 찌그러지는 일은 없다는 뜻입니다.
초단과 출력단의 매칭이 잘 이루어진 것입니다.

동작점 설정 — 6V6의 철학을 따르다

5극관 또는 빔관의 동작점은
VI그래프보다는 데이터시터의 수치를 보고 설계합니다.
이유는 스크린전압에 따라 그래프의 모양이 달라지기 때문에
스펙에 제공하는 VI그래프의 스크린 전압이 내가 만들고자 하는
회로와 일치하면 좋은 그렇지 않을 경우가 많습니다.
그런데 6LR8은 오디용관이 아니기 때문에
데이터시트의 수치도 오디오를 위환 것이 아닙니다.
그래서 일단은 6V6을 감안해서 직접 실험에 의해
동작점을 찾아내는 수 밖에 없습니다.

출력단의 로드 임피던스는 5KΩ으로 설정했습니다.
이 수치는 6V6의 표준 동작 조건이
바로 5KΩ 플레이트 로드입니다.
6LR8의 5극관부는 구조적으로
6V6에 가까운 특성을 가지고 있고,
이 설계는 그 점을 충실히 따릅니다.
6V6은 무리하지 않고,
적당한 전압과 전류로 음악적인 소리를
내는 관으로 잘 알려져 있습니다.
5KΩ이라는 로드 선택에는 그 철학이 담겨 있습니다.
동작점은
회로도의 실측값을 그대로 읽으면:
플레이트 전압: 195V
캐소드 전압: 23V
실효 플레이트-캐소드 전압: 195V − 23V = 172V
동작 전류: 64mA (캐소드 전류 기준)

즉 이 출력단의 실제 동작점은 172V / 64mA입니다.
플레이트 전압만 단독으로 보면 안 되고,
캐소드 전압을 빼서 관 양단에 실제로 걸리는
전압을 봐야 합니다.
초단에서 플레이트 전압의 기준점을
캐소드로 잡는다고 했던 것과 같은 원리입니다.
이 동작점은 6V6의
일반적인 동작 영역 — 약 250V / 45mA — 에 비하면
전압은 낮고 전류는 더 많이 흐르는 편입니다.
이것은 6LR8의 빔 출력관부가
낮은 전압에서도 충분한 전류를 흘릴 수 있는
특성을 가지고 있기 때문에
가능한 설정이며,
6V6보다 오히려 더 여유 있는
캐소드 구조에서 비롯된 결과입니다.

The bias voltage is the fundamental reference point. In this design, the cathode voltage of the output stage is 23V. Since the cathode is 23V higher than the grid, this means the grid is biased at -23V relative to the cathode. To ensure the output stage operates correctly, the grid must be swung sufficiently within the range of 0V to -23V.

The 40V swing generated by the initial stage comfortably exceeds this -23V bias requirement. This implies that the output will not suffer from clipping or distortion due to an insufficient drive signal. In short, the matching between the initial and output stages is excellent.

Setting the Operating Point — Embracing the Philosophy of the 6V6 When setting the operating point for a pentode or beam power tube, it is often more practical to rely on datasheet specifications rather than V-I graphs. This is because the graph’s shape shifts depending on the screen voltage; unless the datasheet's screen voltage matches your specific circuit, the graph can be misleading. Furthermore, since the 6LR8 was not originally designed for audio applications, its datasheet values aren't optimized for hi-fi use. Therefore, the operating point had to be determined through direct experimentation, using the 6V6 as a benchmark. The load impedance of the output stage is set to 5kΩ. This value is the standard operating condition for a 6V6 plate load. Structurally, the pentode section of the 6LR8 shares very similar characteristics with the 6V6, and this design faithfully follows that lineage. The 6V6 is renowned for producing a "musical" sound through moderate voltage and current without overstraining the tube. Choosing a 5kΩ load reflects that same philosophy. Based on the actual measured values from the circuit: Plate Voltage: 195V Cathode Voltage: 23V Effective Plate-to-Cathode Voltage: 195V - 23V = 172V Operating Current: 64mA (based on cathode current) Thus, the actual operating point of this output stage is 172V / 64mA. It is crucial not to look at the plate voltage in isolation; you must subtract the cathode voltage to see the actual potential difference across the tube. This follows the same principle used in the initial stage, where the cathode serves as the reference point for the plate voltage. Compared to the typical 6V6 operating range (approx. 250V / 45mA), this setting uses lower voltage and higher current. This configuration is possible because the beam power section of the 6LR8 can handle ample current even at lower voltages—a result of its more robust cathode structure compared to the 6V6.