Stálo by za to začať príbeh s Edisonom. Tento zvedavý muž vedy experimentoval so svojou žiarovkou, pokúšal sa dosiahnuť nové výšky v elektrickom osvetlení a náhodou vynašiel diódovú lampu. Vo vákuu elektróny opustili katódu a boli odnesené smerom k druhej elektróde oddelenej priestorom. O súčasnej náprave sa v tom čase vedelo len málo, no patentovaný vynález nakoniec našiel svoje uplatnenie. Vtedy bola potrebná charakteristika prúd-napätie. Ale najprv to.
Volt-ampérová charakteristika akéhokoľvek elektronického zariadenia – vákua, ako aj polovodiča – pomáha pochopiť, ako sa bude zariadenie správať, keď je súčasťou elektrického obvodu. V skutočnosti ide o závislosť výstupného prúdu od napätia aplikovaného na zariadenie. Diódový prekurzor vynájdený Edisonom je navrhnutý tak, aby odrezal záporné hodnoty napätia, aj keď prísne vzaté, všetko bude závisieť od smeru, ktorým je zariadenie pripojené k obvodu, ale o tom niekedy inokedy, aby čitateľa nenudili. zbytočné detaily.
Takže charakteristika prúdového napätia ideálnej diódy je kladnou vetvou matematickej paraboly, ktorú väčšina pozná zo školských hodín. Prúd cez takéto zariadenie môže prúdiť iba jedným smerom. Ideál je prirodzene odlišný od skutočného života a v praxi pri záporných hodnotách napätia stále existuje parazitný prúd nazývaný reverzný (únikový). Je to výrazne menej ako užitočný prúd, nazývaný priamy, no napriek tomu netreba zabúdať na nedokonalosť skutočných zariadení.
Vákuová trióda sa líši od svojho mladšieho náprotivku s dvoma elektródami prítomnosťou kontrolnej mriežky, ktorá blokuje priemerný prierez vákuovej banky naprieč. Katóda so špeciálnym povlakom, ktorý uľahčuje oddeľovanie elektrónov od jej povrchu, slúžila ako zdroj elementárnych častíc, ktoré anóda prijímala. Prietok bol riadený napätím aplikovaným na sieť. Prúdovo-napäťová charakteristika vákuovej triódovej výbojky je veľmi podobná diódovej, avšak s jedným veľkým objasnením. V závislosti od napätia na základni sa koeficient paraboly mení a získa sa skupina čiar podobného tvaru.
Na rozdiel od diódy fungujú triódy s kladným napätím medzi katódou a anódou. Požadovaná funkčnosť sa dosiahne manipuláciou sieťového napätia. A nakoniec je potrebné urobiť posledné objasnenie. Keďže katóda má konečnú schopnosť emitovať elektróny, každá charakteristika má oblasť nasýtenia, kde ďalšie zvýšenie napätia už nevedie k zvýšeniuvýstupný prúd.
Napriek rozdielnemu charakteru a princípom činnosti sa prúdovo-napäťová charakteristika tranzistora príliš nelíši od triódy, len strmosť paraboly je pomerne veľká. Preto sa elektrónkové obvody po zrelom odraze často preniesli na polovodičový základ. Poradie fyzikálnych veličín je rôzne, tranzistory využívajú neporovnateľne nižšie napájacie napätia. Okrem toho môžu byť polovodičové zariadenia poháňané kladným aj záporným napätím, čo dáva dizajnérom väčšiu slobodu pri navrhovaní obvodov.
Pre plné uspokojenie požiadaviek na prenos hotových riešení boli vynájdené aj zariadenia s fotoelektrickým efektom. Je pravda, že ak lampy používajú svoju vonkajšiu rozmanitosť, potom vylepšená základňa prvkov zo zrejmých dôvodov funguje na základe vnútorného fotoelektrického efektu. Prúdová charakteristika fotoelektrického javu je odlišná v tom, že hodnota výstupného prúdu sa posúva v závislosti od osvetlenia. Čím vyššia je intenzita svetelného toku, tým väčší je výstupný prúd. Takto fungujú fototranzistory a fotodiódy využívajú spätnú prúdovú vetvu. Pomáha to vytvárať zariadenia, ktoré zachytávajú fotóny a sú riadené externými zdrojmi svetla.
