Пусть элементами
и
в цепи обратной связи схемы рис.4 являются резисторы с сопротивлениями
и
соответственно.
Так как в этом случае
,
то из (5) – (7) следует
| (8)
|
Соотношение (8) является передаточной характеристикой рассматриваемой схемы, из которой видно, что схема выполняет операциюумножения сигнала на число
. Если
, то происходит усиление сигнала и коэффициент усиления
определяется только отношением сопротивлений резисторов цепи обратной связи. Знак «минус» в (8) означает изменение полярности выходного сигнала по отношению к входному. Отсюда название схемы – инвертирующий усилитель.
Резисторный вариант цепи отрицательной обратной связи позволяет понять характер этой связи и посчитать напряжение обратной связи. В этом случае напряжение, выделяемое на сопротивлении
, равно
. Напряжение на входе ОУ из (2) равно
. Из этих двух соотношений следует, что
является частью выходного сигнала, возвращающегося на вход усилителя, то есть это напряжение обратной связи
. Так как сигнал приходит на инвертирующий вход, знак
противоположен знаку
, поэтому
вычитается из
, уменьшая напряжение на входе ОУ.
Таким образом, обратная связь отрицательная и приводит к уменьшению коэффициента усиления схемы на ОУ по сравнению с
.