Die Schwellenspannung ist der Punkt, an dem ein elektrisches Gerät eingestellt wird, um einen seiner Vorgänge zu aktivieren. Dies geschieht normalerweise innerhalb eines Transistors, der die Stromquelle ständig auf Veränderungen überwacht und diejenigen ignoriert, die schwach sind oder versehentlich durch das System gelangen. Sobald die Ladung des eingehenden Stroms ausreicht, um den voreingestellten Standard zu erfüllen, wird die Schwellenspannung erreicht und Strom kann durch das Gerät fließen, um es zu aktivieren. Alles, was unter dem vordefinierten Schwellenwert liegt, wird eingeschlossen und als Phantomladung behandelt.
Obwohl die Bestimmung der Schwellenspannung in einem Gerät mit einer einzigen Schaltung relativ einfach und unkompliziert erscheinen mag, erfordert moderne Elektronik eine ziemlich komplexe mathematische Formel, um die verschiedenen Schwellen einzustellen und zu regulieren. Ein Gerät wie beispielsweise eine Geschirrspülmaschine kann so programmiert werden, dass es 20 oder mehr Funktionen abhängig von den täglichen Anforderungen des Benutzers ausführt, und jede einzelne Phase, in die es eintritt, wird durch eine elektrische Ladung aktiviert. Durch diese subtilen Leistungsänderungen weiß das Gerät, wann mehr Wasser hinzugefügt, der Trocknungsmechanismus aktiviert oder wie schnell die Reinigungsdüsen gedreht werden müssen. Jede dieser Aktivitäten ist auf eine separate Schwellenspannung eingestellt. Wenn also mehrere Elemente gleichzeitig aktiviert werden müssen, ist ein hoher Planungsaufwand erforderlich, um einen ordnungsgemäßen Betrieb zu gewährleisten. Die Gleichung zur Berechnung der Schwellenspannung ist die Summe der statischen Spannung zuzüglich des doppelten Volumenpotentials und der Spannung über dem Oxid.
Eine Schwellenspannung wird normalerweise mit einer dünnen Inversionsschicht aufgebaut, die den isolierenden und den eigentlichen Körper eines Transistors trennt. Winzige Löcher, die positiv geladen sind, bedecken die Oberfläche dieses Bereichs, und wenn Elektrizität angelegt wird, werden die Partikel in diesen Hohlräumen abgestoßen. Sobald der Strom sowohl im inneren als auch im äußeren Bereich ausgeglichen ist, ermöglicht der Transponder eine Freisetzung der Energie, um den Stromkreis zu schließen, der den Prozess aktiviert. Dieser gesamte Vorgang ist innerhalb von Millisekunden abgeschlossen, und der Transistor überprüft ständig, ob der fließende Strom gerechtfertigt ist, und verbraucht Strom, wenn dies nicht der Fall ist.
Ein anderer Begriff, der im Zusammenhang mit Transpondern verwendet wird, ist die Schwellenspannung des Metalloxid-Halbleiter-Feldeffekttransistors (MOSFET). Diese leitfähigen Schalter sind entweder mit positiven oder negativen Ladungen entworfen, ähnlich wie im obigen Beispiel, und sie sind die gebräuchlichste Art von Transistoren in analogen oder digitalen Geräten. MOSFET-Transistoren wurden ursprünglich 1925 vorgeschlagen und bis in die 1970er Jahre aus Aluminium hergestellt, als Silizium als praktikablere Alternative entdeckt wurde.