Caracteristica curent-tensiune a dispozitivelor electronice

Ar merita să începi povestea cu Edison.Acest om curios al științei a experimentat cu becul său incandescent, încercând să atingă noi înălțimi în iluminatul electric și a inventat accidental lampa cu diode. În vid, electronii au părăsit catodul și au fost transportați spre al doilea electrod, separați prin spațiu. Nu se știau prea multe despre rectificarea actuală la acel moment, dar invenția brevetată și-a găsit în cele din urmă cererea. Atunci a fost nevoie de caracteristica volt-ampere. Dar mai întâi lucrurile.

Caracteristica curent-tensiune a oricărui dispozitiv electronicdispozitiv - vid, precum și semiconductor - ajută la înțelegerea modului în care dispozitivul se va comporta atunci când este conectat la un circuit electric. De fapt, aceasta este dependența curentului de ieșire de tensiunea aplicată dispozitivului. Predecesorul diodei inventat de Edison este conceput pentru a întrerupe valorile negative ale tensiunii, deși, strict vorbind, totul va depinde de direcția de comutare a dispozitivului în circuit, dar mai mult de aceasta în altă perioadă, pentru a nu obosi cititorul cu detalii inutile.

Deci, caracteristica curent-tensiune a idealuluidioda este ramura pozitivă a parabolei matematice, cunoscută de cei mai mulți din lecțiile școlare. Curentul printr-un astfel de dispozitiv nu poate circula decât într-o singură direcție. Bineînțeles, idealul diferă de viața reală și, în practică, cu tensiuni negative, există încă un curent parazit, numit invers (scurgeri). Este semnificativ mai mic decât curentul util, numit direct, dar, cu toate acestea, nu trebuie uitat despre imperfecțiunea dispozitivelor reale.

Trioda de vid este diferită de cea mai tânărăun frate cu doi electrozi, prezența unei rețele de control, care blochează secțiunea mijlocie a balonului de vid. Catodul cu o acoperire specială care facilitează separarea electronilor de suprafața sa a servit ca sursă de particule elementare care au fost primite de anod. Debitul a fost controlat de tensiunea aplicată rețelei. Caracteristica curent-tensiune a unei lămpi cu triodă de vid este foarte asemănătoare cu una cu diodă, dar cu o mare clarificare. În funcție de tensiunea de pe bază, coeficientul parabolei suferă o modificare și se obține o familie de linii de o formă similară.

Spre deosebire de o diodă, triodele funcționează latensiuni pozitive între catod și anod. Funcționalitatea necesară este realizată prin manipularea tensiunii rețelei. În cele din urmă, trebuie făcută o precizare finală. Deoarece catodul are o capacitate finită de a emite electroni, există o regiune de saturație pe fiecare caracteristică, unde o creștere suplimentară a tensiunii nu mai duce la o creștere a curentului de ieșire.

În ciuda naturii și principiilor diferite ale muncii,caracteristica curent-tensiune a tranzistorului nu diferă prea mult de cea triodică, doar abruptitatea parabolei este relativ mare. Acesta este motivul pentru care circuitele tubulare au fost adesea transferate pe o bază semiconductoare prin gândire secundară. Ordinea fizică a mărimii este diferită; tranzistoarele utilizează tensiuni de alimentare incomparabil mai mici. În plus, dispozitivele semiconductoare pot fi acționate atât de tensiuni pozitive, cât și de tensiuni negative, oferind proiectanților mai multă libertate în proiectarea circuitelor.

Pentru a satisface pe deplin solicitările de portabilitateau fost inventate soluții gata făcute și dispozitive cu efect foto. Este adevărat, dacă lămpile și-au folosit versiunea externă, atunci baza elementului îmbunătățit, din motive evidente, funcționează pe baza unui efect fotoelectric intern. Caracteristica curent-tensiune a efectului fotoelectric diferă prin faptul că valoarea curentului de ieșire se schimbă în funcție de iluminare. Cu cât este mai mare intensitatea fluxului luminos, cu atât este mai mare curentul de ieșire. Acesta este modul în care funcționează fototranzistoarele, iar fotodiodele folosesc ramura de curent invers. Acest lucru ajută la crearea dispozitivelor care captează fotoni și sunt controlate de surse de lumină externe.