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
把音频线剪成桌电或笔电配置所需的长度。接着把线缆中3种不同的线剥皮。其中1条没有绝缘的缠绕线是接地线，另外2条有绝缘的线将做为输入的第1和第2频道。剥除频道线绝缘时需特别下功夫，因为它们非常小。
注：有个小技巧，用烙铁把绝缘烧到所需的长度，同时给电极上锡。之后别忘了把烙铁擦干净。
接着，依照电位计的参考点，把线路接上洞洞板。频道线将接到电位计的中心电极。接地线可以拉到旁边，固定在多处，因为将会有很多个接点需要接地。
第五步：将元件固定在板上
把黑色线（接地线）接到最左侧（上方视角）的电位计电极，并把4.7k欧姆电阻接到最右侧电极。为了达成此目的，把零散的电极从板子底部穿出最接近先前标记的参考点的孔。
每个电位计都有3个接点。在照片中，由左至右分别是接地、接至音效卡、接自4.7k欧姆电阻。把电位计固定于板上时使用热熔胶。
最后，在接地和音效卡之间每个频道接上2个二极体。记得，其中一个二极体是从负极接到接地，另一个从正极接到接地。
第六步：完成夹线
把18 AWG的电线焊接到夹线。双频道的示波器配置将需要总共3个线和夹的组合：2组以红线供信号线使用，1组以黑线供接地线使用。
连接夹线后，把线缆的另一端接到洞洞板上适当的位置。红线是信号线，接到4.7k欧姆电阻（电位计接点对面）。黑线接到洞洞板的接地轨。
洞洞板和线缆焊接点需要某种拉力释放，才不会不小心把线拉出来。热熔胶很好用，在3个接点上滴点热熔胶就有很好的效果。
电子装置和硬件部份已经完成了，可以再为电位器装上外壳和旋钮。
第七步：安装软件
从下载软件并安装。安装时仅需在.exe档点击两下，并依照对话框的指示操作。
注：很可惜，音效卡示波器软件只有Windows版本。努力搜寻后我还是找不到Mac版本。（或许我会自己写一个，再发布出去！）
第八步：软件使用 – 60Hz比较
这个软件的功能意外强大，不仅提供双频道支援（若你的硬件有提供），更有FFT测量、游标、X-Y图和信号产生器！
注：在第一张图看到的是工厂制造的桌上型示波器输出资料，而第二和第三张图则是音效卡示波器的输出。
桌上型示波器和音效卡示波器都能轻松处理60Hz的sine波，你可以选择游标（CURSOR）量测时间和电压的数据。不过电压没有根据电阻分压器校正，所以无法显示电路上切确的电压。本软件有提供可以选用的校正点。
仔细看看第三张图，可以发现sine波的波锋有些拉平。这是因为电位计过强，使二极体开始导电。此情形通常称做「波型削峰」。若发现波型削峰，只需把电位计回调，直到波型得到修正，也就是sine波的波锋没有拉平。
第九步：软件使用 – 1kHz比较
在1kHz，音效卡示波器仍然运作良好。
注：音效卡示波器甚至会显示所测量的频率，方便确认。
第十步：软件使用 – 10kHz比较
然而到了10kHz，音效卡示波器就接近极限了。可以发现信号有锯齿状的坡度角─这是采样问题的征兆。
示波器受两个主要条件的限制：
频宽，即可以有效测量的频率范围。实验室级的示波器在这里有200MHz的频宽，也就是说在0到200MHz的范围可以有效地测量。音效卡的频宽则小得多，约20–15kHz。在这个范围之外，测量结果便不准确。
采样频率这里的实验室级示波器采样频率有2GS/s！电脑里的音效卡则只有大约44kS/s。这就是为么更快的波型可能无法准确测量。基本上，采样频率是系统测量电压的频率。实验室级的采样频率可达每秒20亿次，而音效卡型则只有四万四千次。你可能会想，这样这个DIY工具就没有作用了，但并非如此！对很多玩家的电路而言，14kS/s的速度来测量脉宽和频率绰绰有馀。当电路越来越快时，再考虑买实验室级的型号。
第十一步：软件─方波及FFT
有一些业余项目会需要测量到方波，例如前面提到的伺服马达，但是不用担心，这套软件也适用，且较低速度（<10kHz）时有极小的信号衰减。它还有其他好用的功能（有些前面有提到），其中我特别喜欢FFT功能，因为我经常使用。整体而言，这个专题是一个可以用于电子装置的强大工具，做为入门的示波器，它有一些好用的功能，对你大有帮助，而且不会瓜分你接下来几个月的工具预算。
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