方波信号在自动控制、通信工程、电子计算机等技术领域有着十分广泛的应用[1-4]。周期性方波信号函数满足狄里赫利条件[5]时，它就可以展开成一个收敛的傅里叶级数。在线性电路系统的分析中，常常将周期性的方波信号分解成一系列不同频率的正弦信号，然后分别计算每一个正弦量单独作用在电路上的响应，再应用线性电路的叠加定理将不同的响应进行叠加，从而得到电路在原始方波信号作用下的稳态电压或电流[6-8]。

　　通过LabVIEW等仿真软件可以观察到由方波信号分解得到的正弦信号，以及由正弦信号合成的方波信号[9-11]。但为了让学生动手搭接电路实现该功能，从而进一步巩固理论课上所学知识，本文设计实现了方波信号的分解与合成实验系统。该系统包含了模拟电子技术课程中的二阶滤波、移相、放大、求和等内容，具有很强的综合性。该实验已加入本校面向电类专业学生开设的电气技术实践基础实验课中。实践证明，学生通过该实验提升了电路的分析和设计能力，对傅里叶分解以及谐波分析法有了更加深刻的认识。

　　1 理论准备

　　2 实验系统设计

　　3 实验与分析

　　4 结语

　　本实验通过有源滤波、移相、比例放大等模块实现了周期性方波信号的分解与合成，具有一定的综合性。与现有的软件仿真分析方法不同，学生在搭接真实电路的过程中会遇到很多事先没有预料到的问题，并可以观察到由于元件特性造成的差异。通过对电路不断地进行分析和调试，学生加深了对傅里叶分解、谐波分析等理论知识的理解，又提高了动手能力。此外，经过一番努力之后观察到正确的波形，学生也收获了更多的成就感，进而提升了对电气技术实验的兴趣。

　　参考文献

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岳昊嵩 张静 张秀磊 范昌波　北京航空航天大学自动化科学与电气工程学院