Details

Работа посвящена исследованию низковольтных операционных усилителей и моделированию двух типов: TLV8802 и компактного двухтактного усилителя класса AB. Цель – анализ их характеристик и оценка пригодности для портативных устройств, IoT и медицинской электроники. Для достижения цели решены следующие задачи: 1.Выполнен обзор литературных источников по низковольтной схемотехнике, рассмотрены основные параметры и архитектурные подходы; 2.Проведено моделирование TLV8802 в Micro-Cap 64, изучены его динамические, частотные и статические характеристики в схеме с Kу = 10; 3.Выполнено моделирование и анализ параметров компактного усилителя класса AB (0,9–1,4 В) с последующим сравнением с теорией. В результате исследования определены параметры двух усилителей. TLV8802 имеет сверхнизкий ток покоя (320 нА) и высокую точность, что оптимально для низкочастотных батарейных устройств. Усилитель класса AB (при 0,9 В) подтвердил свою эффективность в низковольтных схемах с переключаемыми конденсаторами благодаря низкому току покоя, усилению ~53 дБ и запасу по фазе 38°. Разработанные схемы и методика предназначены для аналоговых трактов измерительных устройств, портативной и носимой кардиографической электроники, а также систем IoT.

The work is devoted to the study of low-voltage operational amplifiers and the simulation of two types: TLV8802 and a compact push-pull class AB amplifier. The aim is to analyze their characteristics and assess their suitability for portable devices, IoT, and medical electronics. To achieve this aim, the following tasks have been solved: 1.A review of literature sources on low-voltage circuit design has been performed; the main parameters and architectural approaches have been examined. 2.Simulation of the TLV8802 has been carried out in Micro-Cap 64; its dynamic, frequency, and static characteristics have been studied in a circuit with a gain of 10. 3.Simulation and parameter analysis of a compact class AB amplifier (0.9–1.4 V) have been performed, followed by comparison with theory. As a result of the study, the parameters of two amplifiers have been determined. The TLV8802 features an ultra-low quiescent current (320 nA) and high accuracy, making it optimal for low-frequency battery-powered devices. The class AB amplifier (at 0.9 V) has confirmed its effectiveness in low-voltage switched-capacitor circuits due to its low quiescent current, gain of ~53 dB, and phase margin of 38°. The developed circuits and methodology are intended for analog front-ends of measuring devices, portable and wearable cardiographic electronics, as well as IoT systems.