信號的另一種失真是由放大器件的非線性特性所引起的。放大器件包括分立器件（如半導(dǎo)體三極管等）和集成電路器件（如集成運算放大器等）。對于分立器件放大電路來說，電子電路設(shè)計工作者應(yīng)設(shè)法使它工作在線性放大區(qū)。當(dāng)要求信號的幅值較大，如多級放大電路的末級，特別是功率放大電路，非線性失真難以避免。
對于集成運算放大器，通常是由正、負(fù)雙電源供電，當(dāng)輸出信號的幅值接近雙電源值時，其輸出將產(chǎn)生非線性失真，稱為飽和失真。有關(guān)上述非線性失真的細(xì)節(jié)，將在后續(xù)各章討論。
向放大電路輸入標(biāo)準(zhǔn)的正弦波信號，可以測定輸出信號的非線線失真，并用下面定義的非線性失真的系數(shù)來衡量。
vo1——輸出電壓信號基波分量的有效值；
vok——高次諧波分量的有效值，k為正整數(shù)。
非線性失真對某些放大電路的性能指標(biāo)，顯得比較重要，例如，高保真度的音響系統(tǒng)和廣播電視系統(tǒng)即是常見的例子。隨著電子技術(shù)的進(jìn)步，目前即使增益較高、輸出功率較大的放大電路，非線性失真系數(shù)也可做到不超過0.01%。