Um diodo zener conectado da saída do amplificador operacional à entrada inversora (possivelmente com um diodo padrão da série) e NÃO comutado por S1 mais um resistor de Vsense para entrada inversora limitará a excursão Vout +. Se for um suprimento duplo, os zeners consecutivos farão a mesma coisa simetricamente.
Quando o Vout se aproxima do Vzener, é fornecido feedback negativo. O resistor de OA a Vsense precisa ser grande o suficiente para que o zener domine com efeito mínimo do Rsense.
Um 1K deve ser bom, mas algo como 100 x Rsense para valores baixos de Rsense deve ser um compromisso aceitável. O vazamento de Zener com baixos desvios de saída deve ser "baixo". Uma solução mais elegante, implementando o mesmo princípio com circuitos mais complexos, produziria um efeito verdadeiramente mínimo quando a carga estiver conectada.
Adicionado:
O centro não pode aguentar! * Eu sabia que deveria ter adicionado o extra :-). Pensei em comentar sobre a resposta em frequência, mas não o fiz. Como o WhatRoughBeast apontou, os zeners têm capacitância que pode precisar ser contabilizada, embora na maioria dos casos o efeito seja provavelmente mínimo. por exemplo, digamos Risol = 1k e se Czeners = 1 nF, a constante de tempo é t = RC = 1000 x 10 ^ -9 = 1 uS. Com 100 R é de 0,1 uS. Se isso importa ou importa muito depende da aplicação.
A capacitância do Zener varia de acordo com (pelo menos) o modelo, a tensão aplicada (para frente ou para trás), a temperatura e a frequência. Os valores reais podem variar muito, mas 1 nF parece uma boa regra geral para começar. Versões de baixa capacitância estão disponíveis.
O efeito do zener de polarização direta em série com o zener de polarização reversa em tensões << Vzener é deixado como exercício para o aluno.
Esta nota de aplicação da RENESAS de 69 páginas fornece uma excelente visão geral das características do diodo zener. As páginas 29-31 fornecem informações sobre os aspectos da capacitância do zener - com vários gráficos mostrando exemplos de tensão versus capacitância.
Série:
.............. Capacitância a 0,1 V
HZS-LL .... 1-10 pF
HZS-L ..... 10-40 pF
HZS ...... 30-200 pF HZ ......... 30-200 pF
MAS, esta nota de aplicação ONSEMI mais antiga, considerações sobre teoria e design do TVS / Zener, indica valores em 1 a 10 nF em alguns casos. A capacitância começa na página 34.
Esses zeners têm capacitância mais baixa do que muitos a 150 pF típicos em 0V a 1 MHz. A capacitância cai com o aumento da tensão reversa.
Aqui estão alguns zeners da ROHM projetados especificamente para serem de baixa capacitância.