Рассмотрим функциональную схему усилителя, представляющего усилитель с глубокой ОOC, рис.20.1
Рис. 20.1. Функциональная схема неинвертирующего усилителя
На неинвертирующий вход подается усиливаемый сигнал, на инвертирующий - напряжение обратной связи. Следовательно,
Uдвх= Uвх- Uос= Uвх (1- Uос/ Uвх)= Uвх (1-ßК¢),
где K¢ собственный коэффициент усиления ОУ.
Коэффициент усиления неинвертирующего усилителя с ООС определяется выражением
при bK¢>>1 K0=1/b =1+R1/R2, где 
Из этого выражения следует важный вывод, что при bK¢>>1 коэффицент усиления неинвертирующего усилителя не зависит от собственного коэффициента усиления ОУ, а определяется только цепью ООС.
При неинвертирующем включении имеет место последовательная ООС по напряжению. Такая ООС увеличивает Rвx и уменьшает Rвых:
Rвх=R¢вх(1+bK¢)=R¢вхK¢/K0;
Rвых=R¢ вх/(1+bК¢)= Rвх¢К0/К¢,
где R'вx и R'вых - паспортные данные входного и выходного сопротивлений ОУ. В качестве примера рассмотрим принципиальную схему неинвертирующего УНЧ, собранного на ОУ К140УД1А, рис. 20.2.
Рис. 20.2. Принципиальная схема УНЧ на основе операционного усилителя
Усиливаемый сигнал подается через разделительную цепочку C1, R1 на неинвертирующий вход (вывод 10). Эту цепочку рассчитывают по заданному значению fн. На инвертирующий вход (вывод 9) поступает Uoс с делителя R3, R4. Этот делитель определяет глубину ООС и коэффициент усиления Ко
;
.
С2 и R2 являются элементами внешней частотной коррекции, номиналами которых определяются АЧХ и полоса пропускания УНЧ.
Суммирующее устройство
При анализе схем на основе ОУ будем пользоваться двумя допущениями: в идеальных операционных усилителях K¢® ¥, вследствие чего Uвхд®0, т.е. потенциал входов имеет виртуальный нуль; поскольку входное сопротивление ОУ бесконечно большое, Iвх®0.
Сумматор строится на основе неинвертирующего усилителя с несколькими входами U1, U2,... Un, рис. 20.3
Рис. 20.3. Функциональная схема сумматора
Воспользуемся вторым допущением Iвх ® 0, при этом по закону Кирхгофа для узла 1 можно записать
,
или
На входе идеального операционного усилителя обеспечивается виртуальный (фактический) нуль, т.е. Uвx -Uoс=0. Следовательно,
Uвx=Uoс= Uвых R2 /(R1 + R2).
отсюда,
,
где 
; 
(20.1)
Из выражения 20.1 видно, что выходное напряжение определяется суммой входных сигналов.
Повторитель напряжения
Повторитель напряжения строится на основе неинвертирующего усилителя. При подаче на инвертирующий вход полного выходного напряжения Uос =Uвых, все выходное напряжение поступает на вход, т.е. имеет место 100% ООС. Это реализуется при R2®¥, R1=0. При этом b=1, Ко=1/b=1. Усилитель становится повторителем напряжения с высоким входным сопротивлением Rвx = Rвхсф = 108 Ом и малым Rвых » десятки Ом.
Принципиальная схема повторителя напряжения на ОУ типа К140Д1А приведена на рис.20.4.
Рис. 20.4. Принципиальная схема повторителя напряжения
Элементы C1R1 обеспечивают требуемую fн, С2R2 - коррекцию АЧХ и определяют верхную граничную частоту.
Инвертирующий усилитель
Рассмотрим функциональную схему инвертирующего усилителя, рис.20.5.
Рис. 20.5. Функциональная схема инвертирующего усилителя
Поскольку в идеальных ОУ Iвх = 0, Uд =0, согласно 1-му закону Кирхгофа, для узла "1" имеем
; Uвых=-UвхR2/R1; К0=-R2/R1,
где знак «-» определяет то, что Uвых имеет фазу, сдвинутую на 180°.
В отличие от неинвертирующего усилителя в данном усилителе имеет место параллельная ООС по напряжению с коэффициентом передачи 
Поэтому такая обратная связь уменьшает входное сопротивление Rвх ОУ. Общее Rвx для такой схемы определяется
, (20.2)
ООС по выходной цепи остается прежней (по напряжению), поэтому Rвых определяется тем же выражением
. (20.3)
Вычитающее устройство
Вычитающее устройство строиться на основе инвертирующего усилителя, рис.20.6.
Рис. 20.6. Функциональная схема вычитающего устройства
Поскольку в идеальных ОУ Iвх =0, то I1=-Iос,
;
-Uвых=U1 к-U¢вх (к+1) (20.4)
Из первого допущения Uдвx=0, следовательно, имеем
.
Подставляя U'вx в (20.4), получаем выражение:
Uвых=U2к-U1к=к(U2-U1).
Для удобства вывода формулы обозначим резисторы R и кR, так как в инвертирующем усилителе коэффициент усилителя определяется соотношением сопротивлений К=кR/R
В частном случае при к=1, т. е. R =кR,
Uвых = U2 – U1.
Вычитающие устройства применяются в аналоговых вычислительных машинах. Если к выходам "-'" подать m входных сигналов, а к "+" n сигналов, то выходное напряжение такого устройства будет определяться
,
т.е. устройство проводит суммирование сигналов, поданных на инвертирующий и неинвертирующий входы, а затем усиление разности этих двух сумм.