舉例來說，你有沒有使用過Arduinolaicaokongsifuji
，erxuyaojingquedemaikuantiaobianlaijuedingshunshizhenxuanzhuanhuonishizhenxuanzhuandeshihou
？youleshiboqi，bianxiechengshishi，jiukeyidezhimuqiandemaikuanhexuyaodemaikuanhaichaduoshao
；處(chu)理(li)類(lei)比(bi)信(xin)號(hao)時(shi)，也(ye)可(ke)以(yi)檢(jian)測(ce)目(mu)前(qian)的(de)頻(pin)率(lv)和(he)目(mu)標(biao)頻(pin)率(lv)的(de)差(cha)距(ju)，或(huo)者(zhe)測(ce)量(liang)需(xu)要(yao)過(guo)濾(lv)什(shen)麼(me)頻(pin)率(lv)。數(shu)字(zi)電(dian)子(zi)裝(zhuang)置(zhi)為(wei)數(shu)眾(zhong)多(duo)，信(xin)號(hao)的(de)時(shi)差(cha)變(bian)得(de)極(ji)為(wei)重(zhong)要(yao)
，因(yin)此(ci)需(xu)要(yao)有(you)示(shi)波(bo)器(qi)時(shi)時(shi)檢(jian)測(ce)。

 

　　

基(ji)本(ben)上(shang)，示(shi)波(bo)器(qi)是(shi)一(yi)種(zhong)能(neng)記(ji)錄(lu)電(dian)路(lu)上(shang)電(dian)壓(ya)的(de)資(zi)料(liao)擷(xie)取(qu)裝(zhuang)置(zhi)。電(dian)腦(nao)上(shang)有(you)另(ling)一(yi)個(ge)裝(zhuang)置(zhi)也(ye)有(you)這(zhe)個(ge)功(gong)能(neng)
，那(na)就(jiu)是(shi)音(yin)效(xiao)卡(ka)，主(zhu)要(yao)差(cha)別(bie)在(zai)於(yu)兩(liang)者(zhe)所(suo)能(neng)處(chu)理(li)的(de)電(dian)壓(ya)以(yi)及(ji)測(ce)量(liang)電(dian)壓(ya)的(de)頻(pin)率(lv)（稍後詳細討論）。因為電腦上的音效卡隻能處理較低的電壓（約 /- .6V到 .8V），所以要把電壓調低。成功製作示波器探針的要點在於：容納更高電壓的輸入，並把電壓調低，讓音效卡可以處理。

　　

以yi下xia的de步bu驟zhou會hui教jiao你ni如ru何he製zhi作zuo這zhe種zhong探tan針zhen。這zhe裏li的de成cheng品pin適shi用yong於yu音yin效xiao卡ka的de線xian路lu輸shu入ru，線xian路lu通tong常chang可ke以yi接jie收shou立li體ti聲sheng輸shu入ru
，所suo以yi這zhe個ge探tan針zhen會hui有you兩liang個ge頻pin道dao。如ru果guo想xiang要yao用yong係xi統tong上shang的de麥mai克ke風feng輸shu入ru，隻zhi需xu要yao製zhi作zuo隻zhi有you一yi個ge頻pin道dao的de探tan針zhen，因yin為wei麥mai克ke風feng輸shu入ru通tong常chang是shi單dan聲sheng道dao。完wan成cheng之zhi後hou，再zai來lai看kan看kan這zhe組zu示shi波bo器qi和he實shi驗yan室shi級ji的de型xing號hao有you何he差cha異yi
，並bing討tao論lun其qi限xian製zhi。

 

　　

 

 

 

 

 

 

　　

　　

示波器的電路圖很簡單。將探針接到電路上需要測量的地方
，信號從探針進來，直接接到4.7k歐姆電阻（R1）。

 

信號從該處通過1M歐姆電位計（R2），調整到達音效卡的電壓。

 

注：電阻及電位計的數值在±10V之間，你可以使用高達30V的電壓

，都不會有電流過大的問題。

 

兩個二極體（D1和D2）的相鄰配置可以保護音效卡的線路輸入
，在輸入信號超過7V左右的時候就會斷路。4.7k歐姆電阻（R1）也會限製通過二極體的電流
，借此保護二極體。

 

注：如果需要測量更高的電壓，建議在電路的供給上使用第二個分壓器。除了這些元件之外，還需要立體音頻線、夾線和用來安裝所有元件的洞洞板。

 

注意：本項目是根據雙麵洞洞板（即兩麵都有銅墊者）設計。如果沒有的話也不用擔心
，在下一步就教你如何自己做！

 

 

　

　　

　　

如果沒有雙麵銅墊的洞洞板
，自己做也很簡單。拿兩個一模一樣的洞洞板
，背對背放置，讓銅墊朝外。

 

可以用膠把洞洞板粘在一起（若用粘的

，建議使用噴膠），或者利用洞洞板的特性，也就是把它們焊接起來固定。

 

剪取適當長度的22AWG實心電線在洞洞板的四邊構成一個「框」（如圖2）。接著讓電線跨越一邊
，再焊接到背麵，形成一個穩固
，兩側都有銅墊的雙麵洞洞板。

 

所有洞洞板上的孔現在都完整對齊了（如圖3）。雖然做了邊框，這個尺寸的洞洞板有644個孔可供使用。

 

 

　　

　　

首先把最大的元件：電位計，放置在板上，決定需要的尺寸。接著把洞洞板裁成適當大小，排列其他主要元件後，看一下大略的配置。

 

配置好2個電位計和4.7k歐姆電阻之後，找出最適合二極體的地方。在板上標記電位計電極的位置

，做為之後參考。

 

　　

　

　　

把音頻線剪成桌電或筆電配置所需的長度。接著把線纜中3種不同的線剝皮。其中1條沒有絕緣的纏繞線是接地線
，另外2條有絕緣的線將做為輸入的第1和第2頻道。剝除頻道線絕緣時需特別下功夫
，因為它們非常小。

 

注：有個小技巧，用烙鐵把絕緣燒到所需的長度，同時給電極上錫。之後別忘了把烙鐵擦幹淨。

 

接jie著zhe，依yi照zhao電dian位wei計ji的de參can考kao點dian，把ba線xian路lu接jie上shang洞dong洞dong板ban。頻pin道dao線xian將jiang接jie到dao電dian位wei計ji的de中zhong心xin電dian極ji。接jie地di線xian可ke以yi拉la到dao旁pang邊bian
，固gu定ding在zai多duo處chu
，因yin為wei將jiang會hui有you很hen多duo個ge接jie點dian需xu要yao接jie地di。

 

 

　　

　　

　　

把黑色線（接地線）接到最左側（上方視角）的電位計電極，並把4.7k歐姆電阻接到最右側電極。為了達成此目的，把零散的電極從板子底部穿出最接近先前標記的參考點的孔。

 

每個電位計都有3個接點。在照片中，由左至右分別是接地、接至音效卡、接自4.7k歐姆電阻。把電位計固定於板上時使用熱熔膠。

 

最後
，在接地和音效卡之間每個頻道接上2個二極體。記得，其中一個二極體是從負極接到接地，另一個從正極接到接地。

 

　　

　　

　　

把18 AWG的電線焊接到夾線。雙頻道的示波器配置將需要總共3個線和夾的組合：2組以紅線供信號線使用，1組以黑線供接地線使用。

 

連接夾線後，把線纜的另一端接到洞洞板上適當的位置。紅線是信號線，接到4.7k歐姆電阻（電位計接點對麵）。黑線接到洞洞板的接地軌。

 

洞洞板和線纜焊接點需要某種拉力釋放
，才不會不小心把線拉出來。熱熔膠很好用，在3個接點上滴點熱熔膠就有很好的效果。

 

電子裝置和硬件部份已經完成了
，可以再為電位器裝上外殼和旋鈕。

 

 

　

　　

從http://www.zeitnitz.de/Christian/scope_en下載軟件並安裝。安裝時僅需在.exe檔點擊兩下，並依照對話框的指示操作。

 

注：很可惜，音效卡示波器軟件隻有Windows版本。努力搜尋後我還是找不到Mac版本。（或許我會自己寫一個，再發布出去！）

 

　　

　

　　

這個軟件的功能意外強大，不僅提供雙頻道支援（若你的硬件有提供），更有FFT測量、遊標、X-Y圖和信號產生器！

 

注：在第一張圖看到的是工廠製造的桌上型示波器輸出資料，而第二和第三張圖則是音效卡示波器的輸出。

 

桌上型示波器和音效卡示波器都能輕鬆處理60Hz的sine波
，你可以選擇遊標（CURSOR）量測時間和電壓的數據。不過電壓沒有根據電阻分壓器校正，所以無法顯示電路上切確的電壓。本軟件有提供可以選用的校正點。

 

仔細看看第三張圖

，可以發現sine波的波鋒有些拉平。這是因為電位計過強，使二極體開始導電。此情形通常稱做「波型削峰」。若發現波型削峰，隻需把電位計回調，直到波型得到修正，也就是sine波的波鋒沒有拉平。

 

　　

　

　　

在1kHz，音效卡示波器仍然運作良好。

 

注：音效卡示波器甚至會顯示所測量的頻率，方便確認。

 

 

　

　　

然而到了10kHz，音效卡示波器就接近極限了。可以發現信號有鋸齒狀的坡度角─這是采樣問題的征兆。

 

示波器受兩個主要條件的限製：

 

頻寬，即可以有效測量的頻率範圍。實驗室級的示波器在這裏有200MHz的頻寬
，也就是說在0到200MHz的範圍可以有效地測量。音效卡的頻寬則小得多，約20–15kHz。在這個範圍之外

，測量結果便不準確。

 

采樣頻率這裏的實驗室級示波器采樣頻率有2GS/s！電腦裏的音效卡則隻有大約44kS/s。這就是為麼更快的波型可能無法準確測量。基本上，采樣頻率是係統測量電壓的頻率。實驗室級的采樣頻率可達每秒20億次，而音效卡型則隻有四萬四千次。你可能會想，這樣這個DIY工具就沒有作用了，但並非如此！對很多玩家的電路而言，14kS/s的速度來測量脈寬和頻率綽綽有餘。當電路越來越快時，再考慮買實驗室級的型號。

　　

　　

　　

　　

有一些業餘項目會需要測量到方波
，例如前麵提到的伺服馬達
，但是不用擔心
，這套軟件也適用
，且較低速度（<10kHz）時有極小的信號衰減。它還有其他好用的功能（有些前麵有提到），其中我特別喜歡FFT功gong能neng，因yin為wei我wo經jing常chang使shi用yong。整zheng體ti而er言yan
，這zhe個ge專zhuan題ti是shi一yi個ge可ke以yi用yong於yu電dian子zi裝zhuang置zhi的de強qiang大da工gong具ju，做zuo為wei入ru門men的de示shi波bo器qi，它ta有you一yi些xie好hao用yong的de功gong能neng，對dui你ni大da有you幫bang助zhu，而er且qie不bu會hui瓜gua分fen你ni接jie下xia來lai幾ji個ge月yue的de工gong具ju預yu算suan。

 

本文來源於創客迷。




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