При идеальном ОУ разность напряжений на входных зажимах стремиться к нулю, а поскольку неинвертирующий вход соединен с общей шиной через резистор R_>2, то потенциал в точке a тоже должен быть нулевым ("виртуальный нуль", "кажущаяся земля"). В результате можем записать: I_>г=I_>ос, т.е. E_>г/R_>1=–U_>вых/R_>ос. Отсюда получаем:

K_>U инв = U_>вых/E_>г = –R_>ос/R_>1,

т.е. при идеальном ОУ K_>U инв определяется отношением величин внешних резисторов и не зависит от самого ОУ.

Для реального ОУ необходимо учитывать его входной ток I_>вх, т.е. I_>г=I_>ос+I_>вх или (E_>г–U_>вх)/R_>1=(U_>вх–U_>вых)/R_>ос+U_>вх/U_>вхОУ, где U_>вх — напряжение сигнала на инвертирующем входе ОУ, т.е. в точке a. Тогда для реального ОУ получаем:

Нетрудно показать, что при глубине ООС более 10, т.е. K_>u ОУ/K_>U инв=F>10, погрешность расчета K_>U инв для случая идеального ОУ не превышает 10%, что вполне достаточно для большинства практических случаев.

Номиналы резисторов в устройствах на ОУ не должны превышать единиц мегом, в противном случае возможна нестабильная работа усилителя из-за токов утечки, входных токов ОУ и т.п. Если в результате расчета величина R_>ос превысит предельное рекомендуемое значение, то целесообразно использовать Т-образную цепочку ООС, которая при умеренных номиналах резисторов позволяет выполнить функцию эквивалента высокоомного R_>ос (рисунок 6.7б) . В этом случае можно записать:

На практике часто полагают, что R_>ос1=R_>ос2>>R_>ос3, а величина R_>1 обычно задана, поэтому R_>ос3 определяется достаточно просто.

Входное сопротивление инвертирующего усилителя на ОУ R_{>вх инв} имеет относительно небольшое значение, определяемое параллельной ООС:

R_{>вх инв} = R_>1 +(R_>ос/K_>u ОУ + 1)∥R_>вхОУ≈ R_>1,

т.е. при больших K_>u ОУ входное сопротивление определяется величиной R_>1.

Выходное сопротивление инвертирующего усилителя R_{>вых инв} в реальном ОУ отлично от нуля и определяется как величиной R_{>вых ОУ}, так и глубиной ООС F. При F>10 можно записать:

R_{>вых инв} = R_{>вых ОУ}/F = R_{>вых ОУ}/K_>U инв/K_>u ОУ.

С помощью ЛАЧХ ОУ можно представить частотный диапазон инвертирующего усилителя (см. рисунок 6.6), причем

f_>вОС = f_>T/K_>U инв.

В пределе можно получить K_>U инв=1, т.е. получить инвертирующий повторитель. В этом случае получаем минимальное выходное сопротивление усилителя на ОУ:

R_{>вых пов} = R_{>вых ОУ}/K_>u ОУ.

В усилителе на реальном ОУ на выходе усилителя при U_>вх=0 всегда будет присутствовать напряжение ошибки U_>ош, порождаемое U_>см и ΔI_>вх. С целью снижения U_>ош стремятся выровнять эквиваленты резисторов, подключенных к входам ОУ, т.е. взять R_>2=R_>1∥R_>ос (см. рисунок 6.7а). При выполнении этого условия для K_>U инв>10 можно записать:

U_>ош ≈ U_>смK_>U инв + ΔI_>вхR_>ос.

Уменьшение U_>ош возможно путем подачи дополнительного смещения на неинвертирующий вход (с помощью дополнительного делителя) и уменьшения номиналов применяемых резисторов.

На основе рассмотренного инвертирующего УПТ возможно создание усилителя переменного тока путем включения на вход и выход разделительных конденсаторов, номиналы которых определяются исходя из заданного коэффициента частотных искажений M_>н (см. подраздел 2.5).