本节学习开环频率响应和开环相位响应，开环响应的运算放大器没有外部反馈。频率响应表明电压增益是如何随频率而变化的，相位响应表明输人信号和输出信号之间的相移是如何随频率而变化。与晶体管的β参数类似，同一型号的各个器件之间开环增益的值差别很大。

学完本节后，你应该掌握以下内容:

• 理解运算放大器的开环响应
  • 讨论内部电路级联数如何影响整体响应
  • 讨论截止频率和下降率
  • 确定总的相位响应

7.2.1 频率响应

在7.1节中，大于截止频率时，假设运算放大器的下降率是常量，即 一20dB/十倍频程。对大多数运算放大器来说，这是成立的。从$f_c$ 到单位增益，下降率为一20dB/十倍频程的运算放大器称为补偿运算放大器(compensated op-amp)。一个补偿运算放大器有一个 RC 网络，用来确定它的频率特性。因此，补偿运算放大器的下降率与基本 RC 网络相同。

对一些运算放大器电路，情况就更为复杂了。频率响应可能由内部许多级的电路决定，每级电路都具有自己的截止频率。因此，总的响应受到多个级联电路影响，它是各个级联电路响应的合成。具有多个截止频率的运算放大器称为非补偿运算放大器。

非补偿运算放大器需要特别注意反馈网络以避免振荡。例如，图7-7a所示的一个三级运算放大器，每级的频率响应如图7-7b所示。我们都知道，dB 增益是相加的，于是运算放大器总的频率响应如图7-7c所示。因为总的下降率是相加的，所以每到一个截止频率总下降率就增加 一20dB/十倍频程(一6dB/八倍频程)。

7.2.2 相移响应

在多级放大电路中，每级电路对总的相移都会有贡献。正如你看到的一样，每个 RC 滞后网络产生的相移最高可达 一90°。 因为一个运算放大器的每级电路包含一个 RC 滞后网络，所以例如一个三级运算放大器的相移滞后最大可达 一270°。同样地，当频率小于截止频率时，每级电路的相移滞后小于 一45°。当频率等于截止频率时，每级电路的相移滞后等于 一45°。当频率大于截止频率时，每级电路的相移滞后大于 一45°。将运算放大器每级电路的相移滞后加起来就可得到总的相移滞后，一个三级运算放大器的相移滞后如下: $$ φ_{tot}=-arctan(\frac{f}{f_{c1}})-arctan(\frac{f}{f_{c2}})-arctan(\frac{f}{f_{c3}}) $$