鉗位

鉗位電路（clampingcircuit）是將脈沖信號的某一部分固定在指定電壓值上，并保持原波形形狀不變的電路。

鉗位電路經(jīng)常用于各種顯示設(shè)備中。在示波器和雷達(dá)顯示器中用鉗位電路使掃描信號的直流分量得到恢復(fù)，以解決掃描速度改變時所引起的屏幕上圖像位置移動問題。在電視系統(tǒng)中用鉗位電路使全電視信號的同步脈沖頂端保持在固定的電壓上，以克服由于失去直流分量或干擾等原因造成的電平波動，從而實現(xiàn)電視同步信號的分離。 2100433B

高精度運算放大器可讓系統(tǒng)設(shè)計人員能在調(diào)理信號（放大、濾波和緩沖）的同時保持原始信號的精度。當(dāng)信息包含在變動極小的信號中時，信號路徑上的運算放大器在工作時具有極低的直流和交流誤差性能就顯得極為必要?？傁到y(tǒng)精度取決于信號路徑的精度保持程度。在某些應(yīng)用中，可能出現(xiàn)電源電壓以外的電壓驅(qū)動運算放大器輸入的情況——這種情況稱為過壓情況。長時間（甚至短時間內(nèi)）的過量輸入電流——如果電流足夠高——便可能會損壞運算放大器。面對這種可能性，系統(tǒng)設(shè)計人員通常會在放大器輸入端添加一個過壓保護(OVP)電路。因此，難就難在引入OVP電路的同時不增加誤差（損失系統(tǒng)精度）。

鉗位：一種經(jīng)典的過壓保護技術(shù)

圖1所示是一種OVP（過壓保護）的常用方法。當(dāng)輸入信號(VIN)幅度超過電源電壓之一加上二極管正向電壓，則二極管（DOVPP或DVPN）將會正向偏置，電流將流至供電軌，過量電流可能會損壞運算放大器。本應(yīng)用中，我們使用了ADA4077——一款精度極高的運算放大器，最大電源范圍為30V（或±15V）。鉗位二極管是1N5177肖特基二極管，因為它們的正向?qū)妷旱扔诖蠹s0.4V，這比運算放大器輸入靜電放電(ESD)保護二極管的正向?qū)妷旱停灰虼?，鉗位二極管將在ESD二極管之前開始傳導(dǎo)電流。過壓保護電阻ROVP限制了流過鉗位二極管的正向電流，使其保持在最大電流額定值以下，防止受到過量電流的損害。使用反饋環(huán)路電阻RFB是因為，同相輸入上的任何輸入偏置電流都會流過ROVP而產(chǎn)生輸入電壓誤差——增加RFB值可消除誤差，因為它會在反相輸入端產(chǎn)生一個相似的電壓。

鉗位電壓是指限制電壓。這個限制的對象，可以是需要過壓保護的對象，譬如開關(guān)電源中的MOS管，需要一個鉗位網(wǎng)絡(luò)來限制D、S極間電壓，保護MOS不被損壞。

將某點的電位輸出限制在規(guī)定的電位以下的輸出，叫做鉗位輸出。

實施這個措施的電路叫做鉗位電路。2100433B

鉗位法（voltage clamp）在神經(jīng)等的膜電位保持在任意水平上的狀態(tài)下，測定其膜電流的方法，首由霍奇金和赫胥黎（A． L．Hodgkin、A．F．Haxley 1950—52）應(yīng)用于烏賊的巨大軸突，這對動作電位發(fā)生機制的闡明作出了很大貢獻。

神經(jīng)纖維的等效回路，被表示為由電容、電動勢、電阻等組成的元件通過沿長軸的電阻多次連接而成，但當(dāng)脈沖經(jīng)過它傳導(dǎo)時，細(xì)胞內(nèi)電位隨著時間和距離一起變化，動作電流也隨時間變化的同時而流過所有這些元件。鉗位法就是使這些情況進行簡化的一種方法，為此，首先把金屬絲插入軸突內(nèi)部，使之沒有電流沿長軸方向流動（所謂空間鉗位軸突space clamped axon），其次用反饋放大器把神經(jīng)膜電位鉗制在任意水平上，防止神經(jīng)活動時內(nèi)部電位變化。膜電位水平的改變在一瞬間進行，在這一瞬間電流通過膜電容，但以后便只有離子電流，其大小和時間過程等很容易觀察。如所周知，在使膜保持中度去極化水平時，膜上首先出現(xiàn)一過性的內(nèi)向電流（Na 電流），接著是維持長時間的外向電流（K 電流）。2100433B