利用软件和简单电路就能把电脑音效卡变成示波器

不论是专业还是业余，示波器是电子迷最好的朋友。数字万用电表可以测量静态电压和RMS（均方根）电压，但示波器不仅能测量峰间电压，更重要的是可以提供信号的时间资讯。然而，示波器的价格让人咋舌，光入门款就要数百美元起跳，更高阶的型号就可能要数万美元。不过，你知道用手边的材料就能做出自己的示波器了吗？其实，你用来看这篇文章的装置可能就已经有必要的零件了，而其他材料八成可以在材料箱找到。

举例来说，你有没有使用过Arduino来操控伺服机，而需要精确的脉宽调变来决定顺时针旋转或逆时针旋转的时候？有了示波器，编写程式时，就可以得知目前的脉宽和需要的脉宽还差多少；处理类比信号时，也可以检测目前的频率和目标频率的差距，或者测量需要过滤什么频率。数字电子装置为数众多，信号的时差变得极为重要，因此需要有示波器时时检测。

　　基本上，示波器是一种能记录电路上电压的资料撷取装置。电脑上有另一个装置也有这个功能，那就是音效卡，主要差别在于两者所能处理的电压以及测量电压的频率（稍后详细讨论）。因为电脑上的音效卡只能处理较低的电压（约 /- .6V到 .8V），所以要把电压调低。成功制作示波器探针的要点在于：容纳更高电压的输入，并把电压调低，让音效卡可以处理。

　　以下的步骤会教你如何制作这种探针。这里的成品适用于音效卡的线路输入，线路通常可以接收立体声输入，所以这个探针会有两个频道。如果想要用系统上的麦克风输入，只需要制作只有一个频道的探针，因为麦克风输入通常是单声道。完成之后，再来看看这组示波器和实验室级的型号有何差异，并讨论其限制。

　　

材料

1M欧姆线性电位计(2)，RadioShack网站商品编号#271-211：请务必购买线性型而非音讯型。

4.7k欧姆电阻，1/4或1/2瓦(2)，RadioShack网站商品编号 #271-312

1N4148一般二极体，非齐纳型(4)，RadioShack网站商品编号#276-1620：这种二极体可以承受我们需要处理的频率，而在电路所承载的电流上也有约.6v的正向电压，为麦克风和线路输入提供充足的保护。

6′ 1/8″ (3.5mm)立体声音频线，RadioShack网站商品编号#42-2387：若麦克风输入仅由单频道连接，则可使用单声道线。

迷你测试夹片转接器，RadioShack网站商品编号#270-372

六角形控制旋钮，RadioShack网站商品编号#274-415

洞洞板：购买双面型，或用2个一般洞洞板自行制作双面洞洞板（参见第2步）

电子线，非必要：用于制做双面洞洞板（参见第2步）。

工具

Make: it豪华工具组，RadioShack网站商品编号#64-246。

迷你热熔胶枪，RadioShack网站商品编号#55066341

弓锯

电焊帮手

步骤第一步：电路图概览

　　

示波器的电路图很简单。将探针接到电路上需要测量的地方，信号从探针进来，直接接到4.7k欧姆电阻（R1）。

信号从该处通过1M欧姆电位计（R2），调整到达音效卡的电压。

注：电阻及电位计的数值在±10V之间，你可以使用高达30V的电压，都不会有电流过大的问题。

两个二极体（D1和D2）的相邻配置可以保护音效卡的线路输入，在输入信号超过7V左右的时候就会断路。4.7k欧姆电阻（R1）也会限制通过二极体的电流，借此保护二极体。

注：如果需要测量更高的电压，建议在电路的供给上使用第二个分压器。除了这些元件之外，还需要立体音频线、夹线和用来安装所有元件的洞洞板。

注意：本项目是根据双面洞洞板（即两面都有铜垫者）设计。如果没有的话也不用担心，在下一步就教你如何自己做！

第二步：制作双面洞洞板

　

　　

如果没有双面铜垫的洞洞板，自己做也很简单。拿两个一模一样的洞洞板，背对背放置，让铜垫朝外。

可以用胶把洞洞板粘在一起（若用粘的，建议使用喷胶），或者利用洞洞板的特性，也就是把它们焊接起来固定。

剪取适当长度的22AWG实心电线在洞洞板的四边构成一个「框」（如图2）。接着让电线跨越一边，再焊接到背面，形成一个稳固，两侧都有铜垫的双面洞洞板。

所有洞洞板上的孔现在都完整对齐了（如图3）。虽然做了边框，这个尺寸的洞洞板有644个孔可供使用。

第三步：元件配置

　　

首先把最大的元件：电位计，放置在板上，决定需要的尺寸。接着把洞洞板裁成适当大小，排列其他主要元件后，看一下大略的配置。

配置好2个电位计和4.7k欧姆电阻之后，找出最适合二极体的地方。在板上标记电位计电极的位置，做为之后参考。

第四步：接上音频线

　　
 

　

把音频线剪成桌电