Stálo by za to začít příběh Edisonem. Tento zvídavý vědec experimentoval se svou žárovkou, snažil se dosáhnout nových výšin v elektrickém osvětlení a náhodou vynalezl diodovou lampu. Ve vakuu elektrony opustily katodu a byly odneseny směrem k druhé elektrodě, oddělené prostorem. O současné nápravě se v té době vědělo jen málo, ale patentovaný vynález nakonec našel své uplatnění. Tehdy byla potřeba charakteristika proud-napětí. Ale nejdřív to.
Voltampérová charakteristika jakéhokoli elektronického zařízení – vakuového i polovodičového – pomáhá pochopit, jak se zařízení bude chovat, když je zapojeno do elektrického obvodu. Ve skutečnosti se jedná o závislost výstupního proudu na napětí aplikovaném na zařízení. Diodový prekurzor vynalezený Edisonem je navržen tak, aby odřízl záporné hodnoty napětí, i když přísně vzato bude vše záviset na směru připojení zařízení k obvodu, ale o tom někdy jindy, aby to čtenáře nenudilo. zbytečné detaily.
Proudově napěťová charakteristika ideální diody je tedy kladnou větví matematické paraboly, známé většině ze školních hodin. Proud takovým zařízením může protékat pouze jedním směrem. Ideál je přirozeně odlišný od skutečného života a v praxi při záporných hodnotách napětí stále existuje parazitní proud nazývaný reverzní (únik). Je to výrazně méně než užitečný proud, nazývaný přímý, ale přesto bychom neměli zapomínat na nedokonalost skutečných zařízení.
Vakuová trioda se od svého mladšího protějšku se dvěma elektrodami liší přítomností kontrolní mřížky, která blokuje průměrný průřez vakuové baňky napříč. Jako zdroj elementárních částic, které anoda přijímala, sloužila katoda se speciálním povlakem, který usnadňuje separaci elektronů od jejího povrchu. Tok byl řízen napětím aplikovaným na síť. Proudově napěťová charakteristika vakuové triodové výbojky je velmi podobná diodové, ale s jedním velkým upřesněním. V závislosti na napětí na základně se koeficient paraboly změní a získá se řada čar podobného tvaru.
Na rozdíl od diody pracují triody s kladným napětím mezi katodou a anodou. Požadované funkčnosti je dosaženo manipulací síťového napětí. A na závěr je třeba učinit poslední upřesnění. Protože katoda má konečnou schopnost emitovat elektrony, má každá charakteristika oblast nasycení, kde další zvýšení napětí již nevede ke zvýšenívýstupní proud.
Navzdory odlišné povaze a principu činnosti se proudově-napěťová charakteristika tranzistoru příliš neliší od triody, pouze strmost paraboly je poměrně velká. Proto byly elektronkové obvody po zralém odrazu často převedeny na polovodičový základ. Pořadí fyzikálních veličin je různé, tranzistory používají nesrovnatelně nižší napájecí napětí. Kromě toho mohou být polovodičová zařízení řízena kladným i záporným napětím, což dává návrhářům větší svobodu při navrhování obvodů.
Pro plné uspokojení požadavků na přenos hotových řešení byla vynalezena také zařízení s fotoelektrickým efektem. Je pravda, že pokud lampy používaly svou vnější rozmanitost, pak vylepšená elementární základna ze zřejmých důvodů funguje na základě vnitřního fotoelektrického jevu. Proudově-napěťová charakteristika fotoelektrického jevu je odlišná v tom, že se hodnota výstupního proudu posouvá v závislosti na osvětlení. Čím vyšší je intenzita světelného toku, tím větší je výstupní proud. Takto fungují fototranzistory a fotodiody využívají větev zpětného proudu. To pomáhá vytvářet zařízení, která zachycují fotony a jsou řízena externími zdroji světla.
