Операционный усилитель (ОУ) — это усилитель постоянного тока с двумя входами (инвертирующим «−» и неинвертирующим «+») и одним выходом. Он усиливает разность напряжений между входами: Uвых = K·(U+ − U−), где K — собственный коэффициент усиления.
У идеального ОУ принимают три допущения: коэффициент усиления бесконечен (K → ∞), входное сопротивление бесконечно (входные токи равны нулю), выходное сопротивление равно нулю. Из бесконечного усиления и наличия отрицательной обратной связи следует золотое правило: ОУ так управляет выходом, чтобы напряжения на его входах сравнялись, U+ = U−.
Если неинвертирующий вход заземлён (U+ = 0), то и на инвертирующем входе устанавливается практически нулевой потенциал. Эту точку называют виртуальным нулём (виртуальной землёй): напряжения там нет, но физически с общим проводом она не соединена. Виртуальный ноль — ключ к расчёту всех схем на ОУ.