可能最简单的是一个简单的齐纳限幅器：

这也将负电压限制在大约 -0.7 V，尽管这个限制不会得到很好的控制。

编辑：我在 R1 显示 100 欧姆。这只是一个默认值。考虑到要采样的信号带宽和 ADC 的输入电流需求，您需要尽可能高的值。该电阻越高，齐纳二极管在过压条件下需要吸收的电流越低，因此齐纳二极管可以越小（成本越低）。您可能需要添加一个与齐纳二极管并联的电容器，以便它与 R1 结合，为您的 ADC 形成一个抗混叠滤波器。

如果您有一个可以吸收足够电流的 5 V 电源轨，并且您不介意略高于 5 V 的限值，这是一个成本较低的选择：

您可以为此目的购买双封装中的两个二极管。如果您希望限值比 5.7 V 更接近 5.2 V，请使用肖特基二极管而不是常规硅二极管。

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正如 Steven 所指出的，这里需要权衡取舍。齐纳二极管将在低电流水平下开始轻微导通，并且您正在测量的源需要能够提供足够的电流以将其一直驱动到 5 V 以获得您想要的削波。如果您绝对需要在削波开始之前达到 5.0 V，您可能需要使用 5.3 V 齐纳二极管而不是 5.0 V，并确保您的源可以提供至少 10 uA。那么当然你不能保证低于 5.5 V。

另一方面，二极管连接到正轨（我的第二种解决方案，无论是使用外部二极管还是可能内置在 ADC inptus 中的二极管）只有在 5 V 轨上有足够的负载来吸收过压源提供的电流。在低功率电路中，过压可能最终导致 5 V 电源超出调节范围，并导致电路其他部分出现各种意外行为。

您可以通过增加 R1 值来限制在过压条件下需要吸收的电流。但是您这样做的能力受到您希望能够在输入信号中测量的带宽和/或 ADC 所需的输入电流的限制。

齐纳电压“随电流变化很大”也是不正确的。更正确的说法是在齐纳阈值以下有一个 10-100 uA 量级的小泄漏电流。一旦齐纳二极管进入雪崩操作，电压可以在数十年的电流中非常稳定。这是 On Semi 齐纳二极管系列的典型 IV：

请注意，高值齐纳二极管比低值齐纳二极管具有更好的稳定性。当然，如果您想要一个非常稳定的削波电压，还需要担心热变化（5.1 V 时 On Semi 部件的典型值为 1-2 mV/K）。

曾经有一段时间我认为齐纳二极管很棒。现在我知道他们不是。事实上，它们很臭。该二极管在 250 µA 时有 4% 的容差，因此您可能会丢失读数的前 200 mV，但情况会更糟：在 10 µA 时，齐纳电压仅为 4.3 V，即 14% 的误差。如果您的输入来自阻抗相对较高的源，例如电阻分压器，您可能会失去前 700 mV。

大多数微控制器的 I/O 引脚上 都有钳位二极管：

你可以使用那些。如果您的信号来自低阻抗输出，您需要添加一个串联电阻来保护钳位二极管免受过高电流的影响。50 mA 通常被指定为绝对最大额定值。如果您使用 15 kΩ 电阻器，您会将 20 V 输入的电流限制为 1 mA。光子正确地指出电流不应该太高。那是因为您在电压来自稳压器的地方注入电流，而这只能提供电流，而不能吸收电流。因此，如果外部源注入电流，则稳压器的负载应该能够将其接地。

正如PetPaulsen指出的那样，这是否是可接受的做法存在争议。数据表可能会说最大输入为 Vcc + 0.3 V，但也可能会说钳位二极管的最大输入为 20 mA（例如这个 PIC 控制器。这可能意味着钳位二极管压降小于 0.3 V，例如，如果它们're Schottky's。
无论如何，您始终可以使用自己的外部二极管钳位到 Vcc。这个肖特基二极管在 10 mA 时仅下降 100 mV，因此它将输入钳位到安全值。不要忘记 15 kΩ 电阻器低输出阻抗源。

如果您的输入电压没有变为负值，则不需要接地钳。