Vale a pena começar a história com Edison. Este curioso homem da ciência experimentou com sua lâmpada incandescente, tentando alcançar novos patamares na iluminação elétrica, e acidentalmente inventou uma lâmpada de diodo. No vácuo, os elétrons deixaram o cátodo e foram levados em direção ao segundo eletrodo, separados pelo espaço. Pouco se sabia sobre a retificação atual na época, mas a invenção patenteada acabou encontrando sua aplicação. Foi então que a característica corrente-tensão foi necessária. Mas antes de mais nada.
Volt-ampere característica de qualquer dispositivo eletrônico - vácuo, bem como semicondutor - ajuda a entender como o dispositivo se comportará quando incluído em um circuito elétrico. Na verdade, esta é a dependência da corrente de saída da tensão aplicada ao dispositivo. O precursor de diodo inventado por Edison é projetado para cortar valores negativos de tensão, embora, estritamente falando, tudo dependerá da direção em que o dispositivo estiver conectado ao circuito, mas mais sobre isso em outra ocasião, para não entediar o leitor com detalhes desnecessários.
Então, a característica corrente-tensão de um diodo ideal é um ramo positivo da parábola matemática, conhecido pela maioria nas aulas escolares. A corrente através de tal dispositivo só pode fluir em uma direção. Naturalmente, o ideal é diferente da vida real, e na prática, com valores de tensão negativos, ainda existe uma corrente parasita chamada reversa (vazamento). É significativamente menor que a corrente útil, chamada direta, mas, no entanto, não se deve esquecer a imperfeição dos dispositivos reais.
O triodo de vácuo difere do seu homólogo mais jovem com dois eletrodos pela presença de uma grade de controle que bloqueia a seção transversal média do frasco de vácuo. O cátodo com um revestimento especial, que facilita a separação dos elétrons de sua superfície, serviu como fonte de partículas elementares, que foram recebidas pelo ânodo. O fluxo foi controlado pela tensão aplicada à rede. A característica de corrente-tensão de uma lâmpada triodo a vácuo é muito semelhante a uma de diodo, mas com um grande esclarecimento. Dependendo da tensão na base, o coeficiente da parábola sofre uma mudança, e uma família de linhas de formato semelhante é obtida.
Ao contrário de um diodo, os triodos operam com tensões positivas entre o cátodo e o ânodo. A funcionalidade necessária é alcançada através da manipulação da tensão da rede. E, por fim, um último esclarecimento precisa ser feito. Como o cátodo tem uma capacidade finita de emitir elétrons, cada característica tem uma região de saturação, onde um aumento adicional na voltagem não leva mais a um aumento na tensão.corrente de saída.
Apesar da natureza e princípios de operação diferentes, a característica corrente-tensão do transistor não é muito diferente do triodo, apenas a inclinação da parábola é relativamente grande. É por isso que os circuitos de tubo, após reflexão madura, eram frequentemente transferidos para uma base semicondutora. A ordem das quantidades físicas é diferente, os transistores usam tensões de alimentação incomparavelmente mais baixas. Além disso, os dispositivos semicondutores podem ser acionados por tensões positivas e negativas, dando aos projetistas mais liberdade ao projetar circuitos.
Para satisfazer plenamente as solicitações de transferência de soluções prontas, também foram inventados dispositivos com efeito fotoelétrico. É verdade que, se as lâmpadas usassem sua variedade externa, a base elementar aprimorada, por razões óbvias, funciona com base no efeito fotoelétrico interno. A característica corrente-tensão do efeito fotoelétrico é diferente na medida em que o valor da corrente de saída muda, dependendo da iluminação. Quanto maior a intensidade do fluxo de luz, maior a corrente de saída. É assim que os fototransistores funcionam e os fotodiodos usam um ramo de corrente reversa. Isso ajuda a criar dispositivos que capturam fótons e são controlados por fontes externas de luz.
