Использование ОУ основано на теории, предполагающей идеализацию операционного усилителя. Идеализация позволяет считать, что , , . Очевидно, что при построение, например, линейных устройств без цепей отрицательной обратной связи невозможно. С другой стороны, наличие инвертирующего и неинвертирующего входов дает возможность включать ОУ в схемы как инвертирующее устройство, так и устройство без инверсии. Рассмотрим эти включения.
В связи с тем, что идеальный ОУ имеет , использование его в линейных цепях без цепей отрицательной обратной связи, ограничивающих , не представляется возможным.
6.3.1. Неинвертирующее включение ОУ.
Схема включения показана на рис.6.10,а.
Рис.6.10. Принципиальная (а) и эквивалентная (б) схемы неинвертирующего включения ОУ
Сигнал от генератора поступает на ОУ и далее на выход – . Одновременно он поступает на делитель и с него на инвертирующий вход. Этот сигнал обратной связи усиливается и инвертируется ОУ и в противофазе складывается с сигналом, поступившим на неинвертирующий вход. Таким образом, мы имеем дело с четырехполюсником (ОУ), охваченным цепью ООС (последовательная ООС по напряжению), со всеми вытекающими последствиями (см. рис.52б). Роль четырехполюсника ОС выполняет делитель .
; ; .
Если , то .
ООС влияет на входное сопротивление, увеличивая его в раз, и в такое же количество уменьшая выходное сопротивление:
;
.
Учитывая синфазные составляющие сигнала, получаем, что коэффициент усиления ОУ с учетом коэффициента ослабления синфазных сигналов :
.
При .
Вместо резистора можно взять импеданс :
.
В этом случае получается частотнозависимая передаточная функция усилителя. Возможны и другие варианты.