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我们已经知道通用运算放大器在某一比较低频率fc处开环增益开始以每增加十倍fc的频率减少20dB速率下降。这是由运算放大器内部RC滞后网络引起的。图13－13所示的F007电路原理图中有一个电容Cφ,该电容的作用是在深度负反馈时使电路能稳定工作，称频率补偿电容。电容是决定截止频率fc的滞后网络的一部分。这个电容也是限制放大器转换速率的主要因素之一。
图13－26归纳了RC滞后网络。显示在图13－26（a）中的RC电路由一个电阻和一个电容串联后接地组成。滞后网络有两个作用：（1）随着频率的增加,它引起输出电压下降。（2）它使输出电压滞后于输入电压。图13－26（b）显示了在截止频率处RC滞后网络的相量图。根据定义，在截止频率fc处Uout=0.707Uin，此时R＝XC即R=1/2πfcC，得到fc＝1/2πRC，由相量图可知，相位角φ＝tan－1 (－XC / R)= －45°。图13－26（c）显示了两个有关RC滞后网络的波特图。在上图是幅频特性波特图，从截止频率fc到10倍fc处振幅的变化是-20dB。下面是网络的相位特性波特图，在fc处的相位角是-45°，而频率等于或小于0.1fc时相位角是0°，频率等于或大于10fc时相位角是－90°。波特图是近似的，最大误差点在0.1fc处的实际角度是－6°；还有，在10fc处的实际角度是－84°。
所有放大器内部都有RC滞后网络。三极管有极间电容，这些极间电容同某些电阻形成滞后网络，如图13－27（a）所示，在基极到集电极之间有一个电容，在基极到发射极之间有一个电容。
因为电压增益的作用，从输入端看集电极－基极间的电容变大了，这也叫密勒效应，如图13－27（b）所示。假设电压增益是100（40dB），基极到集电极的极间电容5pF，在基极电路里呈现的电容值，大约是原来的100倍。这样在输入等效电路里，电容的总量是500pF＋200 pF＝700pF。如果我们假设图13－27（b）等效输入电阻是200Ω，利用等效电路求出截止频率：
f c = 1 / 2πRC = 1/(6.28×200Ω×700pF) = 1.14MHz
知道fc，我们就能预测放大器的频率响应。在上面例子中，我们知道在1MHz以下增益是100或40 dB。在fc=1.14MHz处它的增益是37dB，在11.4MHz时它的增益是20dB,在114MHz时它的增益是0dB。这里我们只考虑放大器的输入电路，实际截止频率可能更低，因为输出电路也影响频率特性。
上面我们用相量图分析在截止频率点的输入与输出信号的幅度和相位关系，我们也可用交流电路分析方法得出这种关系。对于图13-27（b）所示电路C=700 pF, R=200Ω, 和fC= l.14 MHz数据。容抗是：
阻抗是：
看图13－26（a）电容和电阻是一个分压器，用阻抗和容抗分压公式：
验证了在fc处输出电压增益是0.707或－3dB，
相移是：
图13－26（b）相量图显示XC是负的，相位角也 是负的（滞后）。
在图13—13所示的运算放大器的电路里含有很多三极管。每个三极管都有极间电容。所有的运算放大器中都会有几个滞后网络，这样就存在几个截止频率。图13－28显示了一个具有3个截止频率的波特图。在fc1和fc2之间增益将以每十倍频下降20dB。在fc2和fc3之间增益将以每十倍频下降40dB。在频率超过fc3增益将以每十倍下降60dB。这是多重滞后网络累加的结果。
多重滞后网络的相位角也要被累加。图13－28（b）画出了三个滞后网络相位累加情况。上图画的分别是单个截止频率的相位波特图，其画法与图13－26相同。下图是滞后网络相位的累加情况，图上可见，随着频率增加有三个截止频率的放大器它的滞后网络产生的相移最多可达-270°，频率靠近第二个截止频率点时相移接近-135o。当放大器用负反馈时，就会出问题。在某个频率，如果运放内部相移增加到接近-180°，放大器就变得不稳定。
图13－29显示这种情况。
通过把运算放大器的输出端连接到它的反相输入端。这就是通常的负反馈。如果内部滞后角累加到-180°，总相位变成0°，或者说这种反馈是正反馈 。
正反馈是这样发生的：一个信号加到放大器上。如果放大器有增益，在它的输出端出现一个更大的信号。该信号的相位加强输入信号，被送回到反相输入端。输入信号与反馈信号相加，得到一个更强的输入信号，输出信号越来越大。放大器不再受输入信号的控制，而是由自己输出信号控制，放大器变得不稳定，这是不允许的。一种解决方法是，运算放大器用内部补偿。它们有一个主要的滞后网络，使增益在低频时下跌。当其他滞后网络开始影响电路时，运放的增益降到0dB以下。不管实际反馈相位如何，放大器不会变得不稳定。现在你知道了通用运算放大器的开环波特图为什么有这样低的fc值。
内部的频率补偿限制了高频的增益和转换速率，因此某些运算放大器用外部的频率补偿。设计者用使放大器始终稳定的方法去补偿它。对于初学者这是棘手的问题，而且需要更多的元件。图13－30显示了运算放大器外部补偿的一个例子。
另外一种方法是用高性能的运算放大器。这种类型运放比较贵，但它比普通的运算放大器有更好的转换速率和开环带宽。图13－31显示了某种运算放大器波特图，注意开环增益只有频率到达10MHz时才到达0dB。这种运算放大器的小信号带宽，是通用运算放大器的10倍。
例13－9
在图13－31中的高性能运算放大器的波特图表明 funity是10MHz，当它的闭环增益是20dB时，它的小信号带宽是多少？
使用图13－31，取纵坐标20dB与波特图的交点作投影，横坐标是1MHz。另一种方法是求出比例增益Au，将 funity除Au。
20dB=20logAu Au=10
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