Usted especifica que "no debe introducir ruido adicional", lo que descarta cualquier componente posible en la ruta de la señal, al menos en una lectura estricta.
Entonces, bien, podríamos poner un regulador LDO en el (los) riel (s) de la fuente de alimentación del amplificador operacional y reducir su voltaje de suministro para que no se "enrolle" a 3.3V pero se sature bajo todas las condiciones a 4V. Si el LDO tiene el mismo o menos ruido que su suministro actual, no habrá ruido adicional, y si el amplificador operacional funciona lo suficientemente bien con unos pocos cientos de mV de espacio libre, la señal de 1MHz puede emerger ilesa. Si el amplificador operacional en particular que tiene en mente no lo permite, a menudo es aceptable reducir el intercambio de entrada permitido a (digamos) 3.0 V y perder una fracción de un poco de resolución.
Un diodo de pinza como sugiere @ user50443 es posible, eso significa que usa algo como un zener (por ejemplo, un TL431) para crear un suministro rígido que puede hundir la corriente y eso es unos cientos de mV por debajo de su voltaje de pinza deseado y usar un diodo (diodo de conmutación convencional o una pequeña señal Schottky) para sujetar la salida del amplificador operacional a través de un resistor de valor relativamente bajo, como 50 o 75 \ $ \ Omega \ $. Por supuesto, el voltaje directo de un diodo cambia con la temperatura, por lo tanto, a menos que compense el suministro, habrá algún cambio en el voltaje de la pinza, y los diodos Schottky tienden a tener fugas, por lo que tendrá que hacer las sumas para permitir el error. Si solo le preocupa el ruido de alta frecuencia, Schottky (por ejemplo, BAT54) + TL431 debería ser una buena opción.
También hay chips de amplificador de "pinza" que están diseñados para sujetar la salida a un cierto nivel. Nunca los he encontrado en un rendimiento adecuado, pero si la memoria sirve, podrían estar bien para este tipo de aplicaciones si la precisión no es un gran problema.
Editar: Aquí hay una configuración de diodo de pinza simple que no afectará significativamente las señales por debajo de 3.3V (podría notar un ligero cambio de CC a altas temperaturas) y no requiere una carga mínima en su suministro de 3.3V. Si está seguro de que la señal nunca puede superar los 5 V y está seguro de que la carga en su suministro de 3.3 V nunca será inferior a unos 15 mA (tal vez ponga una resistencia allí) que puede perder. El TL431 y las resistencias y simplemente conectan el BAT54 a la fuente de alimentación de 3.3V.
simular este circuito : esquema creado usando CircuitLab
