Elektroniikkalaitteiden virta- ja jänniteominaisuudet

Kannattaa aloittaa tarina Edisonilta.Tämä tieteellinen utelias aviomies kokeili hehkulamppuaan, yritti saavuttaa uusia korkeuksia sähkövalaistuksessa ja keksi vahingossa diodilampun. Tyhjiössä elektronit jättivät katodin ja ne vietiin kohti toista elektrodia, erotettuna välillä. Nykyisestä oikaisusta tuolloin tiedettiin vain vähän, mutta patentoitu keksintö lopulta löysi sovelluksensa. Silloin tarvittiin volttia-ampeeri-ominaisuus. Mutta ensin ensin.

Minkä tahansa elektronisen virta-jänniteominaisuudetlaite - tyhjiö ja puolijohde - auttaa ymmärtämään, miten laite käyttäytyy, kun se on kytketty sähköpiiriin. Itse asiassa tämä on lähtövirran riippuvuus laitteeseen syötetystä jännitteestä. Edisonin keksimän diodin edeltäjä on suunniteltu katkaisemaan negatiiviset jännitearvot, vaikka tiukasti sanottuna kaikki riippuu suunnasta, jolla laite on kytketty piiriin, mutta enemmän tästä jonkin muun ajan, jotta lukijaa ei väsytä tarpeettomilla yksityiskohdilla.

Joten, ideaalin virta-jänniteominaisuusdiodi on matemaattisen paraboolin positiivinen haara, joka tunnetaan suurimmalle osalle koulutunneista. Tällaisen laitteen läpi kulkeva virta voi virtaa vain yhteen suuntaan. Ihanne eroaa luonnollisesti todellisesta elämästä, ja käytännössä negatiivisilla jännitteillä on edelleen loisvirta, jota kutsutaan käänteiseksi (vuoto). Se on huomattavasti pienempi kuin käyttövirta, jota kutsutaan suoraksi, mutta silti ei pidä unohtaa todellisten laitteiden epätäydellisyyttä.

Tyhjiötriodi on erilainen kuin nuorempiveli kahdella elektrodilla, kontrolliristikon läsnäolo, joka tukkii tyhjiöpullon keskiosan. Katodi, jolla on erityinen päällyste, joka helpottaa elektronien erottelua sen pinnasta, toimi anodin vastaanottamien elementtihiukkasten lähteenä. Virtausta säädettiin verkkoon syötetyllä jännitteellä. Tyhjiötriodilampun nykyinen jänniteominaisuus on hyvin samanlainen kuin diodilamppu, mutta yhdellä selkeällä. Pohjan jännitteestä riippuen parabolakerroin muuttuu, ja saadaan samanlaisen muodon linjojen perhe.

Toisin kuin diodi, triodit toimivatpositiiviset jännitteet katodin ja anodin välillä. Vaadittu toiminnallisuus saavutetaan manipuloimalla verkkojännitettä. Lopuksi on tehtävä lopullinen selvennys. Koska katodilla on rajallinen kyky emittoida elektroneja, niin jokaisella ominaisuudella on kylläisyysalue, jossa jännitteen lisäkorotus ei enää johda lähtövirran kasvuun.

Työn erilaisesta luonteesta ja periaatteista huolimattatransistorin virta-jänniteominaisuudet eivät eroa liikaa triodi-ominaisuudesta, vain parabolin jyrkkyys on suhteellisen suuri. Siksi putkipiirit on usein siirretty puolijohdepohjaan toisella ajatuksella. Fysikaalisten määrien järjestys on erilainen; transistorit käyttävät verrattain alhaisempia syöttöjännitteitä. Lisäksi puolijohdelaitteita voidaan ohjata sekä positiivisilla että negatiivisilla jännitteillä, mikä antaa suunnittelijoille enemmän vapautta suunnitella piirejä.

Täyttääkseen siirrettävyyspyynnöt täysinkeksittiin valmiit ratkaisut ja valotehosteiset laitteet. Totta, jos lamput käyttivät ulkoista versiota, parannettu elementtipohja toimii ilmeisistä syistä sisäisen valosähkön perusteella. Valosähkötehosteen ominaispiirteet eroavat siinä, että lähtövirran arvo muuttuu valaistuksen mukaan. Mitä suurempi valovirta on, sitä suurempi lähtövirta on. Näin fototransistorit toimivat, ja fotodiodit käyttävät käänteistä haaraa. Tämä auttaa luomaan laitteita, jotka vangitsevat fotoneja ja joita ulkoiset valonlähteet ohjaavat.