Lineaarisuushäiriöt

Lineaarisuushäiriöt ovat ilmiö, jossa lineaarinen järjestelmä ei toimi täysin lineaarisesti. Lineaarinen järjestelmä on sellainen, jossa tulosteen muutos on suoraan verrannollinen syötteen muutokseen, ja kahden eri syötteen summan vaste on sama kuin vasteiden summa. Lineaarisuushäiriöt tarkoittavat näiden periaatteiden rikkoutumista.

Yksi yleinen syy lineaarisuushäiriöihin on järjestelmän saturaatio. Kun syöte kasvaa liian suureksi, järjestelmän ulostulo voi lakata kasvamasta tai kasvaa hitaammin kuin odotettaisiin. Tämä voi johtua esimerkiksi laitteen fyysisistä rajoituksista. Toinen syy voi olla epälineaaristen komponenttien läsnäolo järjestelmässä, kuten diodit tai transistorit, joiden toiminta ei ole suoraviivaista. Myös kitka ja hystereesi voivat aiheuttaa lineaarisuushäiriöitä mekaanisissa järjestelmissä.

Lineaarisuushäiriöiden seuraukset riippuvat järjestelmän käyttötarkoituksesta. Ne voivat johtaa vääristymiin signaalinkäsittelyssä, epätarkkuuksiin mittauksissa tai epävakauteen säätöjärjestelmissä. Monet insinöörit pyrkivät minimoimaan tai kompensoimaan näitä häiriöitä suunnitteluprosessin aikana. Esimerkiksi usein käytetään erilaisia algoritmeja tai palautemekanismeja lineaarisuuden parantamiseksi. Lineaarisuushäiriöiden ymmärtäminen on tärkeää monilla teknisillä ja tieteellisillä aloilla.