import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt


# --- Dane eksperymentalne ---
# Dwie serie: prądy I_S (mA) w funkcji napięcia U_GS (V) dla różnych U_DS.
uds_const_a = np.array([
    [0.0, -0.29, -0.75, -0.98, -1.41, -1.85, -2.28, -2.65, -3.09, -3.63, -4.32],
    [10.2, 9.7,   8.2,   7.6,   6.4,   5.2,   4.0,   3.0,   2.0,   1.0,   0.2],
])

uds_const_b = np.array([
    [0.0, -0.27, -0.56, -0.87, -1.12, -1.39, -1.67, -2.0, -2.36, -2.9, -3.48, -4.27, -4.95],
    [13.6, 12.4, 11.2,  10.0,   9.0,   8.0,   7.0,   5.8,   4.4,   3.0,   1.6,  0.4,   0.0],
])

# --- Parametry wykresu ---
# Matplotlib przyjmuje rozmiar figury w calach. 1 cal = 2.54 cm
cm = 1/2.54
fig_width_in = 12 * cm
fig_height_in = 9 * cm

# --- Tworzenie figury i osi ---
# figsize w calach; constrained_layout=True poprawia rozmieszczenie elementów (etykiet, legendy).
fig, ax = plt.subplots(1, 1, figsize=(fig_width_in, fig_height_in),
                       constrained_layout=True)

# --- Rysowanie serii danych ---
ax.plot(uds_const_b[0, :], uds_const_b[1, :],
        marker='d', color='red', linewidth=1.0, markersize=5,
        label=r"$U_{DS} = 5.0$ V")

ax.plot(uds_const_a[0, :], uds_const_a[1, :],
        marker='o', color='blue', linewidth=1.0, markersize=5,
        label=r"$U_{DS} = 2.0$ V")


# --- Linie pomocnicze ---
ax.axvline(0.0, color='k', linestyle='--', linewidth=1.0)
ax.axhline(0.0, color='k', linestyle='--', linewidth=1.0)

# --- Opisy osi i tytuł ---
ax.set_xlabel(r"$U_{GS}$ (V)", fontsize=10)
ax.set_ylabel(r"$I_{D}$ (mA)", fontsize=10)
ax.set_title("Tranzystor n-JFET", fontsize=11)
ax.tick_params(axis='both', labelsize=9)

# --- Legenda ---
ax.legend(fontsize=10)

# --- Zakresy osi ---
ax.set_xlim(-6, 1)
ax.set_ylim(-1, 15)

# --- Siatka opcjonalna ---
ax.grid(True, linestyle=':', linewidth=0.7, alpha=0.6)

# --- Zapis do pliku PNG ---
plt.savefig('tranzystor_njfet_uds_const.png', dpi=300, bbox_inches='tight')

# --- Podlgąd wykresu ---
plt.show()