Инвертированный и неинвертированный ОУ. Особенности. Основные характеристики. Погрешности.
Инвертирующий усилитель
Инвертирует и усиливает напряжение (то есть умножает напряжение на отрицательную константу).
-
- Третий резистор с сопротивлением, равным
(сопротивление параллельно соединенных резисторов Rf и Rin), устанавливаемый (при необходимости) между неинвертирующим входом и землей, уменьшает ошибку, возникающую из-за тока смещения.
Если Rin = 0, то схема реализует собой линейный преобразователь ток-напряжение. Входное сопротивление такой схемы определяется коэффициентом усиления реального ОУ и сопротивлением обратной связи по формуле: 
, где KA - коэффициент усиления операционного усилителя. Выходное напряжение получается по формуле: 
Неинвертирующий усилитель
Усиливает напряжение (умножает напряжение на константу, большую единицы)
-
(на практике — входное сопротивление операционного усилителя: от 1 MОм до 10 TОм)
- Третий резистор с сопротивлением, равным
(сопротивление параллельно соединенных резисторов R1 и R2), устанавливаемый (при необходимости) между точкой подачи входного сигнала 
и неинвертирующим входом, уменьшает ошибку, возникающую из-за тока смещения.
Характеристики ОУ.
Характеристики операционных усилителей
Идеальный операционный усилитель
Эквивалентная схема операционного усилителя в которой смоделированы некоторые неидеальные резистивные параметры
Идеальный операционный усилитель может работать при любых входных напряжениях и имеет следующие свойства:
- Коэффициент усиления с разомкнутой петлёй обратной связи равен бесконечности (при теоретическом анализе полагают коэффициент усиления при разомкнутой петле обратной связи AOL стремящимся к бесконечности).
- Диапазон выходных напряжений Vout равен бесконечности (на практике диапазон выходных напряжений ограничивают величиной напряжения питания Vs+ и Vs-).
- Бесконечно широкая полоса пропускания (т.е. амплитудно-частотная характеристика является идеально плоской с нулевым фазовым сдвигом).
- Бесконечно большое входное сопротивление (Rin = ∞, ток из V+ в V- не течёт).
- Нулевой входной ток (т.е. предполагается отсутствие токов утечки и токов смещения).
- Нулевое напряжение смещения, т.е. когда входы соединены между собой V+ = V-, то на выходе присутствует виртуальный ноль (Vout = 0).
- Бесконечно большая скорость нарастания напряжения на выходе (т.е. скорость изменения выходного напряжения не ограничена) и бесконечно большая пропускная мощность (напряжение и ток не ограничены на всех частотах).
- Нулевое выходное сопротивление (Rout = 0, так что выходное напряжение не меняется при изменении выходного тока).
- Отсутствие собственных шумов.
- Бесконечно большая степень подавления синфазных сигналов.
- Бесконечно большая степень подавления пульсаций питающих напряжений.
Эти свойства сводятся к двум "золотым правилам":
1. Выход операционного усилителя стремится к тому, что бы разница между входными напряжениями стала равной нулю.
2. Оба входа операционного усилителя не потребляют ток.
Первое правило применимо к операционному усилителю, включённому в схему с замкнутой петлёй отрицательной обратной связи. Эти правила обычно применяются для анализа и проектирования схем с операционными усилителями в первом приближении.
На практике ни одно из идеальных свойств не может быть полностью достигнуто, поэтому приходится идти на различные компромиссы. В зависимости от желаемых параметров, при моделировании реального операционного усилителя учитывают некоторые неидеальности, используя эквивалентные цепи из резисторов и конденсаторов в его модели. Разработчик может заложить эти нежелательные, но реальные эффекты в общую характеристику проектируемой схемы. Влияние одних параметров может быть пренебрежительно мало, а другие параметры могут налагать ограничение на общие характеристики схемы.
