Ar merita să începem povestea cu Edison. Acest om curios de știință a experimentat cu becul său incandescent, încercând să atingă noi culmi în iluminatul electric și a inventat accidental o lampă cu diodă. În vid, electronii au părăsit catodul și au fost duși spre al doilea electrod, separați de spațiu. Se știa puțin despre rectificarea actuală la acel moment, dar invenția brevetată și-a găsit în cele din urmă aplicarea. Atunci a fost nevoie de caracteristica curent-tensiune. Dar pe primul loc.
Volt-amper caracteristică oricărui dispozitiv electronic - vid, precum și semiconductor - ajută la înțelegerea modului în care se va comporta dispozitivul atunci când este inclus într-un circuit electric. De fapt, aceasta este dependența curentului de ieșire de tensiunea aplicată dispozitivului. Precursorul de diodă inventat de Edison este conceput pentru a tăia valorile negative ale tensiunii, deși, strict vorbind, totul va depinde de direcția în care dispozitivul este conectat la circuit, dar mai mult de asta altădată, pentru a nu plictisi cititorul cu detalii inutile.
Deci, caracteristica curent-tensiune a unei diode ideale este o ramură pozitivă a parabolei matematice, cunoscută de majoritatea de la lecțiile de la școală. Curentul printr-un astfel de dispozitiv poate curge doar într-o singură direcție. Desigur, idealul este diferit de viața reală, iar în practică, cu valori negative ale tensiunii, există încă un curent parazit numit invers (scurgere). Este semnificativ mai mic decât curentul util, numit direct, dar, cu toate acestea, nu trebuie să uităm de imperfecțiunea dispozitivelor reale.
Trioda de vid diferă de omologul său mai tânăr cu doi electrozi prin prezența unei grile de control care blochează secțiunea transversală medie a balonului de vid. Catodul cu un strat special, care facilitează separarea electronilor de pe suprafața sa, a servit ca sursă de particule elementare, care au fost primite de anod. Debitul a fost controlat de tensiunea aplicată rețelei. Caracteristica curent-tensiune a unei lămpi cu triodă în vid este foarte asemănătoare cu cea cu diodă, dar cu o clarificare mare. În funcție de tensiunea de la bază, coeficientul parabolei suferă o modificare și se obține o familie de linii de formă similară.
Spre deosebire de o diodă, triodele funcționează cu tensiuni pozitive între catod și anod. Funcționalitatea necesară este obținută prin manipularea tensiunii rețelei. Și, în sfârșit, trebuie făcută o ultimă clarificare. Deoarece catodul are o capacitate finită de a emite electroni, fiecare caracteristică are o regiune de saturație, unde o creștere suplimentară a tensiunii nu mai duce la o creștere acurent de ieșire.
În ciuda naturii și principiilor diferite de funcționare, caracteristica curent-tensiune a tranzistorului nu este prea diferită de triodă, doar abruptul parabolei este relativ mare. De aceea, circuitele tubulare, la reflexie matură, au fost adesea transferate pe o bază semiconductoare. Ordinea mărimilor fizice este diferită, tranzistoarele folosesc tensiuni de alimentare incomparabil mai mici. În plus, dispozitivele semiconductoare pot fi conduse atât de tensiuni pozitive, cât și negative, oferind proiectanților mai multă libertate atunci când proiectează circuite.
Pentru a satisface pe deplin solicitările de transfer de soluții gata făcute, au fost inventate și dispozitive cu efect fotoelectric. Adevărat, dacă lămpile și-au folosit varietatea externă, atunci baza elementară îmbunătățită, din motive evidente, funcționează pe baza efectului fotoelectric intern. Caracteristica curent-tensiune a efectului fotoelectric este diferită prin aceea că valoarea curentului de ieșire se schimbă, în funcție de iluminare. Cu cât este mai mare intensitatea fluxului luminos, cu atât este mai mare curentul de ieșire. Așa funcționează fototranzistoarele, iar fotodiodele folosesc o ramură de curent invers. Acest lucru ajută la crearea dispozitivelor care captează fotoni și sunt controlate de surse de lumină externe.
