Nichtlineare Übertragungskennlinie von Verstärkern

Ein idealer Verstärker verstärkt das Eingangssignal um einen konstanten Faktor. Ist auch die Signallaufzeit durch den Verstärker im wichtigen Frequenzbereich konstant, werden nichtsinusförmige Signale (z. B. im Audio-Verstärker das Frequenzgemisch von Sprache oder Musik) unverformt übertragen.
Eine nichtlineare Übertragungskennlinie kann durch ein Potenzpolynom angenähert werden:

 
(60)
Diese Übertragungskennlinie führt beim Verstärken einer sinusförmigen Wechselspannung zu Gleichanteilen und höheren geradzahligen und ungeradzahligen Harmonischen bis zur Ordnung n des Potenzpolynoms:

 
(60a)
Mit der Experimentierumgebung Nichtlineare Verzerrung kann das Auftreten von Gleichanteilen und höheren Harmonischen im Amplitudenspektrum beobachtet werden, wenn die Übertragungskennlinie um den Arbeitspunkt herum durch ein Potenzpolynom bis zur 3. Ordnung angenähert wird.