총 고조파 왜곡 + 잡음 THD + N은 입력의 주파수 성분에 대해서 출력 신호의 주파수 성분을 비교한 것입니다. 이상적으로는 입력 신호가 순수한 사인파이면 출력 신호도 순수한 사인파입니다. 하지만 연산 증폭기의 비선형성과 잡음 요인들로 인해서 출력은 결코 순수할 수 없습니다. THD + N은 기본 주파수에 대해서 그 외의 모든 주파수 성분의 비로서, 통상적으로 다음과 같이 백분율로 표기됩니다:

방정식 35.

그림 5-10은 THD + N = 1%라고 했을 때의 그래프를 보여줍니다. 기본 주파수는 입력 신호와 같은 주파수이고 출력 신호의 99%를 차지합니다. 연산 증폭기의 비선형적 동작으로 인해서 출력으로 기본 주파수의 고조파가 발생됩니다. 출력 잡음의 주 원인은 연산 증폭기의 입력 참조 잡음입니다. 모든 고조파와 잡음을 합하면 출력 신호에서 약 1%를 차지합니다.

연산 증폭기로 왜곡을 일으키는 두 가지 주된 이유가 출력 전압 스윙과 slew rate의 한계 때문입니다. 연산 증폭기로 낮은 THD를 달성하기 위해서는 권장 동작 조건 이하로 동작해야 합니다.

그림 5-10 THD + N = 1%일 때 출력 스펙트럼