Нелинейные искажения

проявляются в том, что при усилении синусоидального колебания

выходной сигнал отличается от синусоидальной формы: в нем кроме гармонического колебания с частотой w (усиленного полезного сигнала), содержатся гармоники с частотами кратными основной, т.е. 2w, 3w, 4w.... При усилении сложного сигнала, спектр которого содержит различные частотные составляющие, на выходе усилителя изменяется спектральный состав.

Нелинейные искажения возникают из-за нелинейности амплитудной (передаточной) характеристики. Эта нелинейность обусловлена нелинейными вольт-амперными харак­теристиками элементов схемы. Она сильнее проявляется при увеличении амплитуды усиливаемого сигнала.

Например, если напряжение на затворе полевого транзистора с квадратичной передаточной характеристикой равно

то ток стока имеет вид:

Видно, что смещается среднее значение тока:

и появляется составляющая с удвоенной частотой, имеющая амплитуду:

Амплитуда полезной составляющей

I_1m=SU_вх.m

Уровень линейных искажений оценивается коэффициентом нелинейных искажений n:

В нашем примере

Нелинейные искажения никак не связаны с частотой сигнала, а зависят от его амплитуды и формы амплитудной характеристики усилителя. В многокаскадном усилителе нелинейные искажения возникают в основном в выходном каскаде.