ارزش این را دارد که داستان را با ادیسون شروع کنیم. این مرد کنجکاو علم با لامپ رشته ای خود آزمایش کرد و سعی کرد به ارتفاعات جدیدی در روشنایی الکتریکی دست یابد و به طور تصادفی یک لامپ دیود اختراع کرد. در خلاء، الکترون‌ها کاتد را ترک کردند و به سمت الکترود دوم بردند و با فضا از هم جدا شدند. در آن زمان اطلاعات کمی در مورد اصلاح فعلی وجود داشت، اما اختراع ثبت شده در نهایت کاربرد خود را پیدا کرد. در آن زمان بود که مشخصه جریان-ولتاژ مورد نیاز بود. اما اول از همه.
مشخصه ولت آمپر هر وسیله الکترونیکی - خلاء و همچنین نیمه هادی - به درک نحوه رفتار دستگاه در هنگام قرار گرفتن در یک مدار الکتریکی کمک می کند. در واقع این وابستگی جریان خروجی به ولتاژ اعمال شده به دستگاه است. پیش ساز دیود اختراع شده توسط ادیسون برای قطع مقادیر ولتاژ منفی طراحی شده است، اگرچه، به طور دقیق، همه چیز به جهتی که دستگاه به مدار متصل می شود بستگی دارد، اما بیشتر به زمانی دیگر بستگی دارد تا خواننده را خسته نکند. جزئیات غیر ضروری.
بنابراین، مشخصه جریان-ولتاژ یک دیود ایده آل، شاخه ای مثبت از سهمی ریاضی است که بیشتر در درس های مدرسه شناخته شده است. جریان از طریق چنین وسیله ای فقط می تواند در یک جهت جریان یابد. طبیعتا ایده آل با زندگی واقعی متفاوت است و در عمل با مقادیر ولتاژ منفی هنوز جریان انگلی به نام معکوس (نشتی) وجود دارد. به طور قابل توجهی کمتر از جریان مفیدی است که مستقیم نامیده می شود، اما، با این وجود، نباید نقص دستگاه های واقعی را فراموش کرد.
تریود خلاء با همتای جوان خود با دو الکترود به دلیل وجود یک شبکه کنترلی که سطح مقطع متوسط فلاسک خلاء را مسدود می کند متفاوت است. کاتد با پوشش ویژه ای که جداسازی الکترون ها از سطح آن را تسهیل می کند، به عنوان منبع ذرات بنیادی عمل می کند که توسط آند دریافت می شود. جریان توسط ولتاژ اعمال شده به شبکه کنترل می شد. مشخصه جریان-ولتاژ یک لامپ ترایود خلاء بسیار شبیه به یک دیود است، اما با یک شفاف سازی بزرگ. بسته به ولتاژ پایه، ضریب سهمی تغییر می کند و خانواده ای از خطوط با شکل مشابه به دست می آید.
برخلاف دیودها، تریودها با ولتاژ مثبت بین کاتد و آند کار می کنند. عملکرد مورد نیاز با دستکاری ولتاژ شبکه به دست می آید. و در نهایت، آخرین توضیح لازم است. از آنجایی که کاتد توانایی محدودی برای انتشار الکترون دارد، هر مشخصه دارای یک ناحیه اشباع است که در آن افزایش بیشتر ولتاژ دیگر منجر به افزایش درجریان خروجی.
علیرغم ماهیت و اصول مختلف عملکرد، مشخصه جریان-ولتاژ ترانزیستور خیلی متفاوت از تریود نیست، فقط شیب سهمی نسبتاً زیاد است. به همین دلیل است که مدارهای لوله، پس از انعکاس بالغ، اغلب به پایه نیمه هادی منتقل می شدند. ترتیب مقادیر فیزیکی متفاوت است، ترانزیستورها از ولتاژهای تغذیه کمتری استفاده می کنند. علاوه بر این، دستگاه های نیمه هادی را می توان با ولتاژهای مثبت و منفی هدایت کرد و به طراحان آزادی بیشتری در هنگام طراحی مدارها داد.
برای برآورده کردن کامل درخواست‌ها برای انتقال محلول‌های آماده، دستگاه‌هایی با اثر فوتوالکتریک نیز اختراع شدند. درست است، اگر لامپ ها از انواع خارجی خود استفاده می کردند، پس پایه عنصری بهبود یافته، به دلایل واضح، بر اساس اثر فوتوالکتریک داخلی عمل می کند. مشخصه جریان-ولتاژ اثر فوتوالکتریک از این نظر متفاوت است که مقدار جریان خروجی بسته به روشنایی تغییر می کند. هر چه شدت شار نور بیشتر باشد، جریان خروجی بیشتر است. فتوترانزیستورها اینگونه کار می کنند و فوتودیودها از یک شاخه جریان معکوس استفاده می کنند. این به ایجاد دستگاه‌هایی کمک می‌کند که فوتون‌ها را جذب می‌کنند و توسط منابع نور خارجی کنترل می‌شوند.
