用运算放大器构成精确的限幅器
匹配模拟信号的电压范围与模数转换器(ADC) 的输入范围可能是个挑战。

超过ADC 的输入范围将导致不正确的读数，而且如果输入超出电源轨范围太多，衬底电流就有可能流入ADC，这有可能导致闭锁甚至损坏器件。

可是，将输入电压范围限制到较低和较保守的水平，又浪费了ADC 的动态范围和分辨率。

 图 1 所示的简单运算放大器限幅器防止了上述问题。

最大可允许输入电压加到U1 的非反相输入上，输出通过小信号二极管D1 反馈到反相输入。

ADC 的基准电压如果可用，可以用作限幅基准。

当输入电压低于基准时，U1 的输出被驱动至正轨，D1 被反向偏置，输入信号无改变通过。

当输入高于箝位电压时，运算放大器输出反向，通过D1 关闭环路，从而有效地成为一个单位增益跟随器，跟随箝位电压。

输入电阻器R1 限制运算放大器输出必须吸取的电流。

第二个运算放大器U2 执行互补的负向限幅功能，防止信号低于地电平。

因此在这个例子中，输出信号限制在 4.096V 至0V 之间。

 图1
 这个电路尽管概念很简单，但对运算放大器却有独特要求。

首先，大多数新式运算放大器在输入端都跨接了背对背二极管，以防止大的差分电压加到输入上，因为这可能导致器件损坏，或引起输入失调电压漂移。

在这个电路中，这类二极管会使输出信号低于正箝位电压的幅度不超过 1 个二极管的压降，或者使输出信号高于负箝位电压的幅度不超过 1 个二极管的压降。

要确定特定运算放大器是否有这类二极管，可能需要进行某些检测。

有些器件的数据表中显示存在输入二极管，有些则不显示。

这类二极管存在的另一指示是，输入电流的绝对最大额定值限制在几mA。