钳位电路——复合视频的直流恢复器
钳位电路，或称直流恢复器，是将波形峰值移至预定直流电平的简单而强大器件。典型拓扑为电容串联二极管和直流基准。当输入信号超过电容储存电荷时二极管导通，将峰值限制在期望电平。移除二极管则网络退化为无钳位作用的普通耦合电容。
什么是钳位电压？
钳位电压是波形峰值被限制的直流值。标准硅二极管钳位电路中，实际钳位为二极管正向压降（≈0.7 V）在基准上方或下方。例如0 V基准下正峰值钳位在+0.7 V。
钳位电路如何工作
考虑5 V峰值正弦源V(4)馈入钳位电路，如图(a)所示。首个正半周二极管导通，充电电容使其左节点升至+5 V（扣除二极管压降约+4.3 V）。右节点相对地则坐落在–5 V。当源电压再次升过电容储存电压，二极管再次导通，阻止输出正峰值超0 V。负峰值则摆至–5 V，波形实质上上移5 V。
变体：
- 图(b)：二极管反向——负峰值钳位在0 V。
- 图(c)：二极管接5 V基准——负峰值钳位在5 V（含二极管压降约4.3 V）。
三种配置的SPICE模型：
*SPICE 03443.eps V1 6 0 5 D1 6 3 diode C1 4 3 1000p D2 0 2 diode C2 4 2 1000p C3 4 1 1000p D3 1 0 diode V2 4 0 SIN(0 5 1k) .model diode d .tran 0.01m 5m .end
节点说明：V(4)为5 V峰值源；V(1)为图(a)输出；V(1,4)为图(a)电容直流电压；V(2)为图(b)输出；V(3)为图(c)输出。
改变直流基准（如从5 V至10 V）仅提升钳位电平；波形幅度不变。增大正弦幅度（5 V至7 V）增加输出幅度但钳位峰值保持在基准。
钳位电路作为直流恢复器
复合视频系统（NTSC）中，同步脉冲必须保持固定100%调制电平，无论画面亮度如何。钳位器作为直流恢复器，将同步脉冲顶部钳位到代表满调制的基准电压，防止因视频内容变化导致漂移。
关键点：
- 单纯耦合电容产生以平均直流电平（通常0 V）为中心的信号。
- 钳位器添加直流基准和二极管，钳位一侧峰值并移动波形。
- 常见应用包括复合视频中同步电平恢复。
相关工作表：限幅与钳位电路工作表
工业技术