تقویت کننده های عملیاتی عنصر اصلی بسیاری از مدارات آنالوگ از جمله مدولاتورها، فیلترهایgm-c و مبدل های داده هستند. مشخصه های اساسی بسیاری برای طراحی یک تقویت کننده عملیاتی باید مد نظر قرار گیرند از جمله بهره، پهنای باند و پاسخ فرکانسی، نویز،خطسانی و ناهمسانی. به دلیل کار با ولتاژهای بزرگ، کار در محیط هایی که وجود نویز پردازش سیگنال با دامنه های کوچک را دچار مشکل می کند و یا به علت کوچک شدن طول کانال، مشخصه خطسانی در این مدارات، قربانی شده و اعوجاج های هارمونیکی در سیگنال خروجی نمایان می گردند. تاکنونتلاش های زیادی جهت استخراج دامنه هارمونیک سوم ، انجام گرفته است اما تمامی آنها روشهای عددی بوده که بر پایه الگوریتم می باشند.از آنجاییکه استفاده از الگوریتم برای طراحان در سطح مدار، گزینه مناسبی نبوده و دید کافی برای طراحی را به طراح نمی دهد در نتیجه داشتن یک تحلیل غیرخطی موفق و رابطه ای مناسب برای محاسبه دامنه هارمونیک سوم، تحلیل و طراحی این مدارات را آسان تر می کند. از این رو در این پایان نامه سعی شده تا تحلیلی غیر خطی برای محاسبه دامنه هارمونیک سوم ارائه شود و یک رابطه جامع و بسته برای محاسبه آن بدست آید. بنابرایندر ابتدا، تئوری خطی سازی و تکنیک های مداری موجود برای افزایش خطسانی این مدارات را مورد بررسی قرار داده و به شکلی مختصر و مفید به معرفی آثار غیر خطی و روش های محاسبه این آثار در تقویت کننده های عملیاتی می پردازیم. در ادامه آثار غیرخطی و منابع مولد این آثار در ota ها بررسی شده و با انجام بعضی فرضیات، رابطه جدید و مفیدی با استفاده از بسط تیلور جریان درین برای محاسبه دامنه هارمونیک سوم در otaها ارائه می شود. تکنولوژی cmos به دلیل قابلیت مجتمع سازی بالا و قیمت ارزان، کاربرد زیادی در طراحی مدارات مجتمع دارد. لذا طراحی مدارات ota در تکنولوژی 0.18?m tsmc cmos انجام شده و دقت رابطه ارائه شده از طریق شبیه سازی در نرم افزارads سنجیده شده است.