Операционные усилители Операционный усилитель

i = V_in / R_g
V_out = V_in + i * R_f = V_in + (V_in / R_g * R_f) = V_in + (V_in * R_f) / R_g =V_in * (1+ R_f / R_g)
G = V_out / V_in
G = 1 + R_f / R_g
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 A_OL стремящимся к бесконечности).
  
• 
  Диапазон выходных напряжений V_out равен бесконечности (на практике диапазон выходных напряжений ограничивают величиной напряжения питания V_s+ и V_s-).
  
• 
  Бесконечно широкая полоса пропускания (т.е. амплитудно-частотная характеристика является идеально плоской с нулевым фазовым сдвигом).
  
• 
  Бесконечно большое входное сопротивление (R_in = ∞, 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 (V_out = 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 (R_out = 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.