Zgodbo bi bilo vredno začeti z Edisonom. Ta radovedni mož znanosti je eksperimentiral s svojo žarnico z žarilno nitko, poskušal doseči nove višine v električni razsvetljavi in po naključju izumil diodno svetilko. V vakuumu so elektroni zapustili katodo in so bili odneseni proti drugi elektrodi, ločeni s prostorom. O trenutnem popravljanju se je takrat vedelo malo, vendar je patentirani izum sčasoma našel svojo uporabo. Takrat je bila potrebna tokovno-napetostna karakteristika. Ampak najprej stvari.
Volt-amperska značilnost katere koli elektronske naprave - vakuuma, pa tudi polprevodnika - pomaga razumeti, kako se bo naprava obnašala, ko je vključena v električni tokokrog. Pravzaprav je to odvisnost izhodnega toka od napetosti, ki se uporablja na napravi. Predhodnik diode, ki ga je izumil Edison, je zasnovan tako, da odreže negativne vrednosti napetosti, čeprav bo, strogo gledano, vse odvisno od smeri, v kateri je naprava priključena na vezje, a o tem kdaj drugič, da ne bi dolgočasili bralca. nepotrebne podrobnosti.
Tokovna napetostna značilnost idealne diode je torej pozitivna veja matematične parabole, ki jo večina pozna iz šolskih ur. Tok skozi takšno napravo lahko teče samo v eno smer. Seveda je ideal drugačen od resničnega življenja, v praksi pa pri negativnih vrednostih napetosti še vedno obstaja parazitski tok, imenovan reverse (puščanje). To je bistveno manj od uporabnega toka, imenovanega neposredni, a kljub temu ne smemo pozabiti na nepopolnost resničnih naprav.
Vakuumska trioda se od mlajše dvojke z dvema elektrodama razlikuje po prisotnosti kontrolne mreže, ki blokira povprečni presek vakuumske bučke. Kot vir elementarnih delcev, ki jih je sprejela anoda, je služila katoda s posebno prevleko, ki olajša ločevanje elektronov od njene površine. Pretok je bil nadzorovan z napetostjo na omrežju. Tokovno-napetostna značilnost vakuumske triodne sijalke je zelo podobna diodni, vendar z eno veliko pojasnilo. Glede na napetost na bazi se koeficient parabole spremeni in dobimo družino vrstic podobne oblike.
Za razliko od diode, triode delujejo s pozitivno napetostjo med katodo in anodo. Zahtevana funkcionalnost se doseže z manipuliranjem omrežne napetosti. In končno je treba narediti še eno pojasnilo. Ker ima katoda končno sposobnost oddajanja elektronov, ima vsaka karakteristika območje nasičenosti, kjer nadaljnje povečanje napetosti ne vodi več do povečanjaizhodni tok.
Kljub različni naravi in principu delovanja se tokovno-napetostna karakteristika tranzistorja ne razlikuje preveč od triode, le strmina parabole je relativno velika. Zato so bila cevna vezja ob zreli refleksiji pogosto prenesena na polprevodniško osnovo. Vrstni red fizikalnih veličin je drugačen, tranzistorji uporabljajo neprimerljivo nižje napajalne napetosti. Poleg tega lahko polprevodniške naprave poganjajo tako pozitivne kot negativne napetosti, kar daje oblikovalcem več svobode pri načrtovanju vezij.
Za popolno izpolnitev zahtev po prenosu že pripravljenih rešitev so izumili tudi naprave s fotoelektričnim učinkom. Res je, če so sijalke uporabljale svojo zunanjo sorto, potem izboljšana elementarna osnova iz očitnih razlogov deluje na podlagi notranjega fotoelektričnega učinka. Tokovno-napetostna značilnost fotoelektričnega učinka je drugačna po tem, da se vrednost izhodnega toka premakne, odvisno od osvetlitve. Večja kot je intenzivnost svetlobnega toka, večji je izhodni tok. Tako delujejo fototranzistorji, fotodiode pa uporabljajo vejo povratnega toka. To pomaga ustvariti naprave, ki zajemajo fotone in jih nadzorujejo zunanji viri svetlobe.
