Quando o semiciclo positivo da tensão de entrada ultrapassa o valor de V_D + V₁, o diodo D entra em condução. Então a tensão na saída do amplificador operacional, V_o, ficará limitada a esse valor, porém com a polaridade invertida, pois o amplificador operacional está na configuração inversora, ou seja:

Veja na Figura 66-05 o gráfico da característica de transferência do circuito. Repare que para a entrada no semiciclo negativo, a saída do circuito tem um valor positivo, obedecendo a inclinação da reta cujo valor é dada por - (R_f / R_i) . Essa inclinação é obedecida inclusive quando a tensão de entrada está no semiciclo positivo, até alcançar o valor de V_D + V₁. Para valores maiores que esse a tensão de saída está limitada a  - (V_D + V₁ ).

Podemos criar um circuito onde a saída seja limitada em um valor positivo, bastando inverter o sentido do diodo e da bateria. Podemos ver na Figura66-06 um exemplo típico deste circuito.

Note que nesse circuito não haverá limitação em todo o semiciclo positivo da tensão de entrada. No semiciclo negativo, enquanto a tensão de entrada não atingir o valor - (V_D + V₁ ) a tensão de saída obedecerá a relação - (R_f / R_i). Portanto a tensão de saída será dada por:

Quando a tensão de entrada atingir o valor - (V_D + V₁ ) a tensão de saída ficará limitada no valor + (V_D + V₁ ). Portanto a tensão de saída será dada por:

Veja na Figura 66-07 o gráfico da característica de transferência do circuito. Repare que para a entrada no semiciclo positivo, a saída do circuito tem um valor negativo, obedecendo a inclinação da reta cujo valor é dada por - (R_f / R_i) . Essa inclinação é obedecida inclusive quando a tensão de entrada está no semiciclo negativo, até alcançar o valor de - (V_D + V₁ ). Para valores menores que esse a tensão de saída está limitada a  + (V_D + V₁ ).

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Evidentemente que juntando os dois últimos circuitos estudados, podemos elaborar um circuito limitador duplo, como o que aparece na Figura 66-08.

Baseado no que já estudamos, facilmente vemos que o ramo superior é responsável pela operação no semiciclo positivo da tensão de entrada, enquanto que o ramo inferior é responsável pela operação no semiciclo negativo da tensão de entrada. Nesse caso, o circuito funciona exatamente como foi exposto anteriormente. Assim, não vamos repetir a explicação. Naturalmente que o gráfico da característica de transferência do circuito muda um pouco e apresentamo-lo na Figura 66-09.

Notadamente temos três situações possíveis para a tensão de saída, como mostrado abaixo.

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Os circuitos estudados neste item utilizam baterias para se conseguir o ponto de limitação desejado. O uso de baterias é apenas um recurso didático. Na prática, substituímos por uma rede resistiva que satisfaça os objetivos do projeto. Assim, na Figura 66-10 podemos ver um circuito que usa divisores resistivos a fim de se conseguir os pontos de limitação. Vamos analisar como funciona esse circuito.

Assim que a tensão de entrada iniciar o semiciclo positivo, a tensão de saída inicia seu semiciclo negativo, pois o amplificador operacional está na configuração inversora. E os dois diodos estão em corte. Enquanto a tensão de entrada não superar o valor limite para a condução de D₁, a tensão de saída segue o ganho de tensão do circuito, ou V_o = - (R_f / R_i ) V_i. Para D₁ entrar em condução, a tensão de saída deve alcançar um valor negativo tal que V_a seja - 0,7 V ou mais, pois o anodo de D₁ está conectado ao terra via entrada positiva do amplificador operacional. Logo, para se determinar o valor de V_a podemos usar o teorema da superposição. Então aplicando este teorema, obtemos:

Para entender como conseguimos essas equações, podemos nos basear no circuito mostrado na Figura 66-11, substituindo a tensão de V_D por V_a.

Agora necessitamos determinar para que valor de V_o o circuito limitador começará a atuar. Para tanto, vamos nos basear na Figura 66-11 onde temos o esquema do circuito de saída para a condição limite onde D₁ entrará em condução. Neste caso, pelo diodo não circulará corrente elétrica, como indicado na figura acima e, portanto, a corrente que circula por R₁ é a mesma que circula por R₂. Baseado nessa informação, podemos escrever as equações das duas malhas para a determinação de I, ou:

Então o limite para a condução do diodo, quando V_o percorre o semiciclo negativo, vamos denominar de V_o^-. Após um trabalho algébrico na equação acima, chegamos a:

Note que quando V_o alcança o valor necessário para o diodo D₁ conduzir, a tensão no ponto a é fixada em V_a = - 0,7 V. E como V também é constante, então a corrente sobre R₁ permanece constante. Portanto, um acréscimo na corrente pelo diodo deve circular por R₂, gerando um efeito de que R₂ atua em paralelo com R_f e o ganho incremental é dado por:

E quando a tensão de entrada está no semiciclo negativo, a característica de transferência do circuito pode ser encontrada de modo idêntico ao empregado acima. Enquanto a tensão de entrada não superar o valor limite para a condução de D₂, a tensão de saída segue o ganho de tensão do circuito, ou V_o = - (R_f / R_i ) V_i. Para calcular o valor de V_b empregamos o método da superposição como feito anteriormente. Assim, encontramos:

Encontramos essa equação tomando como base o circuito mostrado na Figura 66-12, com a retirada da bateria V_D do circuito.

Para determinar o valor de V_o onde o circuito limitador começa atuar, repetimos o processo anterior valendo as mesmas considerações feitas na oportunidade. Note que quando o diodo D₂ inicia a condução, o ponto b terá sua tensão fixada em + 0,7 V. Então, baseado no circuito da Figura 66-12 podemos escrever:

No limite para a condução do diodo, quando V_o percorre o semiciclo positivo, vamos denominar de V_o⁺. Após um trabalho algébrico na equação acima, chegamos a:

Aqui - V também é constante, então a corrente sobre R₄ permanece constante. Portanto, um acréscimo na corrente pelo diodo deve circular por R₃, gerando um efeito de que R₃ atua em paralelo com R_f e o ganho incremental é dado por:

Para finalizar vamos apresentar o gráfico da característica de transferência do circuito. Veja a Figura 66-13.