<html><head><meta name="color-scheme" content="light dark"></head><body><pre style="word-wrap: break-word; white-space: pre-wrap;">% Hlavicka pro protokoly z fyzikalniho praktika.
% Verze pro: LaTeX
% Verze hlavicky: 22. 2. 2007
% Autor: Ustav fyziky kondenzovanych latek
% Ke stazeni: www.physics.muni.cz/ufkl/Vyuka/
% Licence: volne k pouziti, nejlepe k vcasnemu odevzdani protokolu z Vaseho mereni.

\documentclass[a4paper,11pt]{article}
\usepackage[dvips]{graphics}
\usepackage{multicol}


% Kodovani (cestiny) v dokumentu: (doporucujeme UTF-8).
\usepackage[utf8]{inputenc}	% Doporucujeme pouzivat UTF-8 (unicode).
%\usepackage[cp1250]{inputenc}	% Omezena stredoevropska kodova stranka, pouze MSW.

%%% Nemente:
\usepackage[margin=2cm]{geometry}
\newtoks\jmenopraktika \newtoks\jmeno \newtoks\datum
\newtoks\obor \newtoks\rocnik \newtoks\semestr
\newtoks\cisloulohy \newtoks\jmenoulohy
\newtoks\tlak \newtoks\teplota \newtoks\vlhkost
%%% Nemente - konec.


%%%%%%%%%%% Doplnte pozadovane polozky:

\jmenopraktika={FyzikĂˇlnĂ­ praktiku 3}  % nahradte jmenem vaseho predmetu
\jmeno={Radek Ĺ˝emliÄŤka}            % nahradte jmenem mericiho
\datum={22.~ listopadu 2009}        % nahradte datem mereni ulohy
\obor={F}                     % nahradte zkratkou vami studovaneho oboru
\rocnik={II}                  % nahradte rocnikem, ve kterem studujete
\semestr={IV}                 % nahradte semestrem, ve kterem studujete
\cisloulohy={2}               % nahradte cislem merene ulohy
\jmenoulohy={Charakteristiky nelineĂˇrnĂ­ch prvkĹŻ. Princip zesilovaÄŤe napÄ›tĂ­. } % nahradte jmenem merene ulohy

\tlak={865}                   % nahradte tlakem pri mereni (v hPa)
\teplota={21,1}               % nahradte teplotou pri mereni (ve stupnich Celsia)
\vlhkost={69}               % nahradte vlhkosti vzduchu pri mereni (v %)

%%%%%%%%%%% Konec pozadovanych polozek.


%%%%%%%%%%% Uzitecne balicky:
\usepackage[czech]{babel}
\usepackage{graphicx}
\usepackage{amsmath}
\usepackage{xspace}
\usepackage{url}
\usepackage{indentfirst}

%%%%%% Zamezeni parchantu:
\widowpenalty 10000 \clubpenalty 10000 \displaywidowpenalty 10000
%%%%%% Parametry pro moznost vsazeni vetsiho poctu obrazku na stranku
\setcounter{topnumber}{3}	  % max. pocet floatu nahore (specifikace t)
\setcounter{bottomnumber}{3}	  % max. pocet floatu dole (specifikace b)
\setcounter{totalnumber}{6}	  % max. pocet floatu na strance celkem
\renewcommand\topfraction{0.9}	  % max podil stranky pro floaty nahore
\renewcommand\bottomfraction{0.9} % max podil stranky pro floaty dole
\renewcommand\textfraction{0.1}	  % min podil stranky, ktery musi obsahovat text
\intextsep=8mm \textfloatsep=8mm  %\intextsep pro ulozeni [h] floatu a \textfloatsep pro [b] or [t]

% Tecky za cisly sekci:
%\renewcommand{\thesection}{\arabic{section}.}
%\renewcommand{\thesubsection}{\thesection\arabic{subsection}.}
% Jednopismenna mezera mezi cislem a nazvem kapitoly:
\makeatletter \def\@seccntformat#1{\csname the#1\endcsname\hspace{1ex}} \makeatother


%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
% Zacatek dokumentu
%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%

\begin{document}

%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
% Nemente:
%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
\thispagestyle{empty}

{
\begin{center}
\sf 
{\Large FyzikĂˇlnĂ­ sekce pĹ™Ă­rodovÄ›deckĂ© fakulty Masarykovy univerzity v~BrnÄ›} \\
\bigskip
{\huge \bfseries FYZIKĂLNĂŤ PRAKTIKUM} \\
\bigskip
{\Large \the\jmenopraktika}
\end{center}

\bigskip

\sf
\noindent
\setlength{\arrayrulewidth}{1pt}
\begin{tabular*}{\textwidth}{@{\extracolsep{\fill}} l l}
\large {\bfseries Zpracoval:}  \the\jmeno &amp; \large  {\bfseries NamÄ›Ĺ™eno:} \the\datum\\[2mm]
\large  {\bfseries Obor:} \the\obor  \hspace{5mm}%  {\bfseries RoÄŤnĂ­k:} \the\rocnik 
\hspace{5mm}   &amp;\large {\bfseries TestovĂˇno:}\\
\\
\hline
\end{tabular*}
}

\bigskip

{
\sf
\noindent \begin{tabular}{p{3cm} p{0.6\textwidth}}
\Large  Ăšloha ÄŤ. {\bfseries \the\cisloulohy:} \par
\smallskip
$T=\the\teplota$~$^\circ$C \par
$p=\the\tlak$~hPa \par
$\varphi=\the\vlhkost$~\%
&amp;\Large \bfseries \the\jmenoulohy  \\[2mm]
\end{tabular}
}

\vskip1cm

%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
% konec Nemente.
%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%

%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
% Zacatek textu vlastniho protokolu
%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
\section{MÄ›Ĺ™enĂ­ vĂ˝stupnĂ­ charakteristiky tranzistoru}
\subsection{Teorie a zpĹŻsob mÄ›Ĺ™enĂ­}
ZapojĂ­me-li tranzistor do obvodu podle  schĂ©matu na obrĂˇzku $\ref{schema}$, bude tranzistor v tomto obvodu pracovat jako zesilovaÄŤ napÄ›tĂ­. TakovĂ˝ elektrickĂ˝ prvek mĹŻĹľeme popsat tĹ™emi obecnÄ› nelineĂˇrnĂ­mi charakteristikami: vstupnĂ­ charakteristika, vĂ˝stupnĂ­ charakteristika a pĹ™evodnĂ­ charakteristika. KolektorovĂ˝ proud $I_c$ protĂ©kajĂ­cĂ­ ze zdroje v obvodu mezi kolektorem a emitorem mĹŻĹľeme regulovat napÄ›tĂ­m na hradle $U_g$, nebo napÄ›tĂ­m na kolektoru $U_C$. ObecnÄ› je tedy velikost $I_C$ funkcĂ­ obou napÄ›tĂ­:  $I_c=f(U_c,U_g)$.  VĂ˝stupnĂ­ charakteristikou rozumĂ­me zĂˇvislost proudu $I_C$ na napÄ›tĂ­ $U_C$ pĹ™i konstantnĂ­ hodnotÄ› napÄ›tĂ­   $U_g$.
\begin{figure}[ht]
	\centering
	\includegraphics[scale=0.7]{schema.eps}
	\caption{ }
	\label{schema}
\end{figure}

\subsection{MÄ›Ĺ™enĂ­}
MÄ›Ĺ™enĂ­ bylo provedeno pro Ĺˇest hodnot napÄ›tĂ­ $U_g$  VĂ˝sledky shrnuje  tabulka $\ref{vystup}$.
\begin{table}[ht]
 	\begin{center}
    	\begin{tabular}{|c|c|c|c|c|c|c|c|}
\hline
\multicolumn{2}{|c|}{$U_g=0V$}&amp;\multicolumn{2}{|c|}{$U_g=3V$}&amp;\multicolumn{2}{|c|}{$U_g=9V$}&amp;\multicolumn{2}{|c|}{$U_g=-3V$}\\
\hline
$U_c [V]$&amp;$I_c [mA]$&amp;$U_c [V]$&amp;$I_c [mA]$&amp;$U_c [V]$&amp;$I_c [mA]$&amp;$U_c [V]$&amp;$I_c [mA]$\\
\hline
0,0	&amp;0,00	&amp;0,0	&amp;0,01	&amp;0,0	&amp;0,00	&amp;0,0	&amp;0,01\\
1,0	&amp;0,71	&amp;1,0	&amp;0,93	&amp;1,1	&amp;1,32	&amp;1,1	&amp;0,44\\
2,0	&amp;1,16	&amp;2,0	&amp;1,62	&amp;2,0	&amp;2,51	&amp;2,1	&amp;0,63\\
3,3	&amp;1,41	&amp;3,1	&amp;2,10	&amp;3,0	&amp;3,44	&amp;3,1	&amp;0,68\\
4,1	&amp;1,50	&amp;4,1	&amp;2,43	&amp;4,0	&amp;4,22	&amp;4,2	&amp;0,69\\
5,0	&amp;1,54	&amp;5,1	&amp;2,62	&amp;5,0	&amp;4,81	&amp;5,1	&amp;0,70\\
6,0	&amp;1,56	&amp;6,1	&amp;2,72	&amp;6,2	&amp;5,39	&amp;6,1	&amp;0,71\\
7,1	&amp;1,57	&amp;7,0	&amp;2,77	&amp;7,1	&amp;5,71	&amp;7,1	&amp;0,71\\
8,2	&amp;1,59	&amp;8,0	&amp;2,79	&amp;8,0	&amp;5,91	&amp;8,0	&amp;0,71\\
9,0	&amp;1,59	&amp;9,1	&amp;2,81	&amp;9,1	&amp;6,08	&amp;9,2	&amp;0,72\\
10,3	&amp;1,60	&amp;10,2	&amp;2,83	&amp;10,1	&amp;6,19	&amp;10,0	&amp;0,72\\
11,2	&amp;1,60	&amp;11,1	&amp;2,84	&amp;11,0	&amp;6,24	&amp;11,1	&amp;0,72\\
12,2	&amp;1,61	&amp;12,0	&amp;2,85	&amp;12,1	&amp;6,27	&amp;12,0	&amp;0,72\\
13,1	&amp;1,62	&amp;13,1	&amp;2,86	&amp;13,0	&amp;6,29	&amp;13,0	&amp;0,73\\
14,0	&amp;1,62	&amp;14,0	&amp;2,87	&amp;14,0	&amp;6,31	&amp;14,0	&amp;0,73\\
15,0	&amp;1,62	&amp;15,0	&amp;2,88	&amp;15,2	&amp;6,32	&amp;15,0	&amp;0,73\\
16,1	&amp;1,62	&amp;16,1	&amp;2,88	&amp;16,1	&amp;6,32	&amp;16,0	&amp;0,73\\
17,1	&amp;1,63	&amp;17,1	&amp;2,88	&amp;17,1	&amp;6,33	&amp;17,0	&amp;0,73\\
18,2	&amp;1,64	&amp;18,1	&amp;2,89	&amp;18,1	&amp;6,33	&amp;18,0	&amp;0,73\\
19,0	&amp;1,64	&amp;19,1	&amp;2,90	&amp;19,1	&amp;6,33	&amp;19,0	&amp;0,73\\
20,0	&amp;1,64	&amp;20,0	&amp;2,90	&amp;20,0	&amp;6,34	&amp;20,0	&amp;0,73\\
\hline
\end{tabular}
\caption{MÄ›Ĺ™enĂ­ vĂ˝stupnĂ­ charakteristiky tranzistoru}
\label{vystup}
\end{center}
\end{table}
RovnÄ›Ĺľ byla mÄ›Ĺ™ena zatÄ›ĹľovacĂ­ charakteristika. MÄ›Ĺ™enĂ­ shrnuje tabulka $\ref{zatez}$.
\begin{table}[ht]
 	\begin{center}
    	\begin{tabular}{|c|c|c|}
\hline
-4,0	&amp;10,9	&amp;0,51\\
-3,1	&amp;79,5	&amp;0,71\\
-2,1	&amp;7,8	&amp;0,96\\
-1,1	&amp;5,9	&amp;1,23\\
0,0	&amp;4,0	&amp;1,51\\
1,1	&amp;3,0	&amp;1,65\\
2,1	&amp;2,5	&amp;1,71\\
3,0	&amp;2,2	&amp;1,76\\
4,0	&amp;2,0	&amp;1,79\\
\hline
\end{tabular}
\caption{MÄ›Ĺ™enĂ­ zatÄ›ĹľovacĂ­ charakteristiky}
\label{zatez}
\end{center}
\end{table}

Graf na obrĂˇzku $\ref{graf-vystup}$ znĂˇzorĹuje nĂˇmi mÄ›Ĺ™enou vĂ˝stupnĂ­ charakteristiku
\clearpage

\begin{figure}[ht]
	\centering
	\includegraphics[scale=0.7, angle=-90]{vystup-zatez.eps}
	\caption{VĂ˝stupnĂ­ charakteristika}
	\label{graf-vystup}
\end{figure}


\section{MÄ›Ĺ™enĂ­ pĹ™evodnĂ­ charakteristiky}
\subsection{Teorie a zpĹŻsob mÄ›Ĺ™enĂ­}
MÄ›Ĺ™enĂ­ probĂ­hĂˇ obdobnÄ› jako mÄ›Ĺ™enĂ­ vĂ˝stupnĂ­ charakteristiky s tĂ­m rozdĂ­lem, Ĺľe tentokrĂˇt zĹŻstĂˇvĂˇ napÄ›tĂ­ $U_C$ konstantnĂ­ a napÄ›tĂ­ $U_g$  je mÄ›nÄ›no.
\subsection{MÄ›Ĺ™enĂ­}
MÄ›Ĺ™enĂ­ bylo provedeno pro hodnotu $U_C = 4 V$.  NamÄ›Ĺ™enĂ© vĂ˝sledky shrnuje nĂˇsledujĂ­cĂ­ tabulka $\ref{prevod}$ a z nĂ­ vychĂˇzejĂ­cĂ­ graf na obrĂˇzku $\ref{graf-prevod}$
\begin{table}[ht]
 	\begin{center}
    	\begin{tabular}{|c|c|}
\hline
$U_g [V]$&amp;$I_C[mA]$\\
\hline
-10,0	&amp;0,00\\
-8,0	&amp;0,03\\
-7,0	&amp;0,09\\
-6,1	&amp;0,17\\
-5,1	&amp;0,30\\
-4,1	&amp;0,47\\
-3,0	&amp;0,69\\
-2,1	&amp;0,92\\
-1,1	&amp;1,18\\
0,0	&amp;1,49\\
1,1	&amp;1,83\\
2,1	&amp;2,15\\
3,0	&amp;2,43\\
4,1	&amp;2,75\\
5,0	&amp;3,04\\
6,1	&amp;3,36\\
7,0	&amp;3,64\\
8,1	&amp;3,97\\
9,2	&amp;4,26\\
10,2	&amp;4,54\\
\hline
\end{tabular}
\caption{MÄ›Ĺ™enĂ­ pĹ™evodnĂ­ charakteristiky}
\label{prevod}
\end{center}
\end{table}

\begin{figure}[ht]
	\centering
	\includegraphics[scale=0.7, angle=-90]{prevod2.eps}
	\caption{ }
	\label{graf-prevod}
\end{figure}

\clearpage
\section{UrÄŤenĂ­ strmosti, vnitĹ™nĂ­ho odporu, zesilovacĂ­ho ÄŤinitele tranzistoru a ovÄ›Ĺ™enĂ­ platnosti Barkhauzenovi rovnice}
Byl zvolen nĂˇsledujĂ­cĂ­ pracovnĂ­ bod:\\
$U_{C_p} = 4,0 V$\\
$U_{g_p} = 0,0 V$\\
$I_{C_P} = 1,51 mA$\\

Ze znalosti napÄ›tĂ­ $E = 14,5 V$ na editoru byla urÄŤena hodnota $R_z$ jako podĂ­l $E$ a $I_c$.\\
$R_Z = 9,6 k \Omega$.

Pro strmost $S$, vnitĹ™nĂ­ odpor $R_i$ a zesilovacĂ­ ÄŤinitel tranzistoru $\mu$ platĂ­ v pracovnĂ­m bodÄ›:

\begin{eqnarray}
S &amp;=&amp; \left( \frac{\partial I_c}{\partial U_g}\right)_{U_c}\\
R_i&amp;=&amp; \left( \frac{\partial U_c}{\partial I_g}\right)_{U_g}\\
\mu &amp;=&amp; \left( \frac{\partial U_c}{\partial U_g}\right)_{I_g} = A \left( 1+ \frac{R_i}{R_z} \right)
\end{eqnarray} 

Pro dynamickou strmost platĂ­:
\begin{equation}
S_d = \frac{S}{1 + \frac{R_Z}{R_i}}
\end{equation}
Z grafu pak lze urÄŤit dynamickou strmost na zĂˇkladÄ› vztahu:
\begin{equation}
S_d = \frac{\Delta I_c}{\Delta U_g}
\end{equation}

Pro napÄ›ĹĄovĂ© zesĂ­lenĂ­ platĂ­:
\begin{equation}
A = \frac{\mu}{1+ \frac{R_i}{R_z}} = -S_d R_Z
\end{equation}
Z grafu pak lze urÄŤit napÄ›ĹĄovĂ© zesĂ­lenĂ­ na zĂˇkladÄ› vztahu:
\begin{equation}
A = \frac{\Delta U_C}{\Delta U_g}
\end{equation}
 
Graf $\ref{graf-prevod}$ byl numericky  fitovĂˇn polynomem, kterĂ˝ byl zderivovĂˇn a do vĂ˝sledku byla dosazena hodnota odpovĂ­jĂ­cĂ­ pracovnĂ­mu bodu. Takto byla urÄŤena strmost:\\
$S = (0,295 \pm 0,003)\cdot 10^{-3} \Omega$\\
ObdobnĂ˝m zpĹŻsobem byl urÄŤen vnitĹ™nĂ­ odpor tranzistoru:\\
$R_i = (22 \pm 1) k \Omega$\\
DĂˇle bylo z grafu urÄŤeno napÄ›ĹĄovĂ© zesĂ­lenĂ­:\\
$A = 1,29 \pm 0,03$\\
a dynamickĂˇ strmost:\\
$S_d = 0.22 \cdot 10^{-3} \Omega$\\
Odtud byl pak ze vztahu 3 urÄŤen sezilovacĂ­ ÄŤinitel:\\
$\mu = 4,4 \pm 0,2$\\

dosazenĂ­m hodnot do Barkhausenovy rovnice vychĂˇzĂ­ : $\frac{S R_i}{\mu} = 1,48 \pm 2$ 
\clearpage
\section{ZesilovaÄŤ}
\begin{table}[ht]
 	\begin{center}
    	\begin{tabular}{|c|c|c|}
\hline
vĂ˝stup (dĂ­lkĹŻ)&amp; vstup (dĂ­lkĹŻ)&amp; $A$\\
\hline
8	&amp;10	&amp;1.25\\
12	&amp;16	&amp;1.33\\
6	&amp;8	&amp;1.33\\
\hline
\end{tabular}
\caption{}
\end{center}
\end{table}
$A = 1,31 \pm 0,03$

\section{ZĂˇvÄ›r}


\end{document}
</pre></body></html>