重要声明：如果你没有一定电路基础,请不要使用本软件。

如果操作不当可能会损坏声卡甚至电脑。

对造成的一切后果,作者不负责。

测试电缆的制作:需要两个３．5的立体声插头,并将两段三芯屏蔽线接上，另一端可接上鱼夹,如果要求不高可直接使用耳机线。

使用方法:１.检查你的声卡是否支持4４100采样率1６位双声道双工方式（现在的声卡不存在这些问题）。

检查声卡上是否有ｌine in，如果只有ｍiｃ口,那么本软件部分功能可能无法实现(一些主板集成声卡存在这些问题)。

2．打开音频高级控制(通常在屏幕的右下角),关闭一切特效如环绕音之类，将录音方式选择为line。

３.将做好的两根音频电缆分别接到声音输出口和line ｉｎ口。

4.找一些准确的电阻器,电容器，电感器作标准元件,把它们的值填入你可以这样填4.7k 4．６9８k 4698 ,填不填单位没有关系，但显示的数值和对应框中的数为同一单位。

ﻫ5.将待测元件和同一类标准元件串联，标准元件另一端（非公共端)接地，待测元件那端（非公共端）接R输出或L输出（两边输出频率不同)可视具体情况而定。

将待测元件的两端接到lｉnｅ in电缆的非地的两端（Ｒ_in,L_in) 。

现在屏幕上显示的值就是待测元件的值了,如果不是则交换line in 电缆的非地的两端。

（参考连接图）6.测交流电压时，直接输入到lｉne iｎ电缆的L－in,你需要一个电位器控制输入的幅度，并可用它校准电压表,显示的是有效值。

(!!!!过高的电位会造成声卡的损坏!！!!）注：声卡的设置声卡的正确设置是本软件正常工作的前提，由于声卡种类繁多，各种版本的驱动程序更是多不胜数,作者。

并不能保证每一块声卡上都能正常工作。

但通过两种常见声卡上的测试,软件都能很好的工作。

测试的声、卡芯片为雅马哈７24，使用公版驱动，另一为主板集成声卡，芯片为创新ｅｓ１37３，使用主板自带驱动。

设置时大致按以下步骤进行：1. 打开声音高级控制2. 选择录音属性，打开录音音量控制面板,将输入方式选成LINＥ。

3.关闭不必要的声音特效,如混响环绕，以避免左右声道互相干扰。

4．如果无信号时背景噪声较大,可尝试将一些选项静音,特别是CD音频。

5. 调整输出和输入的平衡，可借助示波器部分和信号发生器部分实现。

ﻫ这时信号是从LINE IＮ口输入的。

在输出音频信号时，输入口是没有信号的。

如果使用其它声卡，可参照以上步骤设置。

注意使用公版驱动或自带驱动，不要使用windows带的驱动。

如果仍无法正确工作，可换一个驱动试试。

ﻫ可能出现的情况：ﻫ1．声卡上没有ＬINE IＮ口,只有MIC口，在一些廉价主板集成的声卡上会有这种情况,因为MIＣ口通常是单声道,也就是示波器只能单踪工作，万用表也只能测电压了。

2. 打开信号发生器，示波器上同时显示波形，这是输出反馈到输入端造成的,可修改各项设置。

ﻫ电缆的制作:ﻫ将一段三芯屏蔽线接在立体声插头上,即成一根测试电缆,用同样方法做另一根。

把它们插到声卡后的输出输入口上,电路就接好了。

ﻫ软件的编写过程:ﻫ整个软件是用VC 写的,对声音的操作使用的是APＩ,一些部分如FＦT和位图的保存修改自现成的源码。

我尝试用硬件实现部分功能,但把电路搭成后测试,才发现这完全是画蛇添足,软件实现的比硬件还要好,电路很难产生标准的正弦波，而软件却轻松实现了。

这印证了一句名言----简结至上。

软件说明ﻫ声卡是个人电脑中不可缺少的一部分,同时也是一个很好的Ａ/D,Ｄ/A卡,本软件充分利用了这一功能。

本软件实现了示波器，信号发生器，频率计,万用表的功能,在音频范围内可完全替代上述仪器。

这并不是仿真软件，而是实用的工具,这些虚拟仪器可以很好的工作。

最简单的应用只需要两根电缆,一根输入,一根输出。

工作原理:本软件利用声卡进行采样和输出,软件能否正常工作与声卡的正确设置紧密相关。

声卡的工作方式是４１00HＺ，１6bｉｔ,双声道双工,大多数声卡都支持这一标准。

各部分的使所有的虚拟仪器都做在一个面板上，操作是很简单直观的。

1. 示波器启动程序后,示波器已处于工作状态，有五种工作方式可供选择X 单踪示波器ﻫX1 ，Ｘ2 双踪示波器ﻫX1＋X2 两路信号相加X-Y 两路信号分别做X轴,Y轴输入。

这一种方式类似通用示波器中用李萨如图形测频率的方式。

频域显示信号的频谱分布通过上面几个控件可调整示波器各项参数。

按下REＣORD 可将输入信号保存为WAV文件,再次按下停止记录。

ﻫＰAUSE 可将示波器屏幕暂停,以便观察，再次按下结束暂停。

暂停时仍能调整各项参数。

保存屏幕可将示波器屏幕存为位图文件，需先将屏幕暂停,调整好后再保存。

2. 频率计需要按下电源按钮来启动频率计。

ﻫ频率是对输入信号进行FFＴ得到的，每秒可以更新约10次,显示误差约有10hz,如果想得到准确的频率值,可利用信号发生器的输出信号和示波器利用李萨如图形法测得。

如果将FFT取样数提高,误差可以小于1ｈz,但会加大运算量,在实际中似乎没有必要。

3．信号发生器需要按下电源按钮来启动信号发生器。

这是一个频率很准确的双路正弦波发生器，由于采样的特性所限，高频部分有所失真,但在50ｈz-１5khｚ时波形都相当好,输出幅度可通过调节音量实现。

按下左边的按钮可设置输出频率。

ﻫ4.4.万用表这是一个有趣的附件,需要按下电源按钮来启动它。

它可以测电阻电容电感和交流电压有效值。

测电阻电容电感时需要同时打开信号发生器,选择合适的输出信号频率。

按照原理图把待测元件和标准元件接入电路。

按下输入基准，把基准值输入，选择测量方式,ＬED屏上即可显出待测值。

ﻫ注:V(ＡC)只能测交流有效值。

示波器窗口可同时显示两路信号的波形，可以看到幅度和相位的关系。

ＬEＤ屏并不显示小数点,输入基准值时有一些技巧。

如以0.047uf电容做为基准，输入时可输入4７,显示值的单位和基准值一致。

Ｖ（AC)档显示的是相对值,可通过外置的电位器和以知幅度的信号源来校准。

成本仅百元的ＵＳB接口虚拟示波器文／孙红生凌海笔者在本刊２０07年第５期介绍了一种连接在计算机并口上的简易虚拟示波器,文章发表后，很多热心读者反映最好是开发一种使用ＵSＢ接口的虚拟示波器,这样更符合潮流,而且具有不用担心热插拨可能给计算机带来的损害,无需额外提供电源的优点。

为此笔者经多方面查找资料，决定采用ＭＩCROＣHＩP公司的USＢ单片机ＰIC18Ｆ2550制作一个ＵSB 接口的虚拟示波器,PIC18Ｆ2５50是一款采用纳瓦技术的28引脚高性能增强型闪存UＳB单片机,拥有３2KB闪存,２KBRAM，２５6字节EEPＲOＭ,3个外部中断,4个定时器模块(Tｉｍｅr０到Ｔｉmeｒ３),2个捕捉/比较／PＷM(ＣCP）模块,其USB接口兼容USＢV2．0,支持低速(１.5Mbｉｔ/s)和全速(12Mｂｉｔ/s)数据传输，支持控制、中断、等时和批量数据传输模式，特别是内置有10路１0位模数转换器,非常适合做简易虚拟示波器。

PIC１8Ｆ2５50的数据手册可到wｗw．micｒoｃhiｐ．cｏm．cn下载。

本示波器与常见的示波器比较，最大的特点是可以定量地给出信号的各种参量，比如最大、最小值和频率等，无需使用者再去数格子，然后还要计算。

当前市面上的USB接口虚拟示波器最便宜的也要12０0元以上,而本示波器的成本基本可以控制在100元左右,其中不包括示波器探棒，特别适合于学校教学实验以及无线电爱好者日常制作的需求，在学校教学中可以直联投影机，使全体学生都可以远距离看到信号波形的演示。

性能指标这里介绍的示波器采样频率比并口示波器略高,同样支持直流测量，可以定量测量信号,主要技术指标如下:采样频率：3２3.53ｋHz、１0０kHz、5０ｋＨz、2０ｋＨz、１0kHz、5kHz、2ｋHz、1 kHz ８挡可调,本机测量的信号频率应在70ｋＨz以下。

最高输入电压分两挡:±2.５Ｖ,±１2．５V，如果接入10：1示波器探棒,最大输入电压可达±１25Ｖ。

输入阻抗：１MΩ。

供电电压:无需外部供电,直接从ＰＣ机的USＢ口取电。

触发范围:０％～１00％。

接口:USB接口。

图1、图2所示分别为2．45７6MHz晶振128分频后19.２ｋHz方波和50Hｚ市电显示情况。

ﻫ电路原理ﻫ电原理图见图3,从图中可以看出电路的输入信号调理部分和信号转换部分与并口示波器相同,Ｒ10、R11、Ｒ１2、R13、R14、C1９、Ｃ20和C21构成输入交直流切换和衰减网络,提供交直流输入切换和1:1、１:5的输入信号切换功能;TL074中的一个运放Ｕ1A和其周边元件构成一个跟随放大器，提供了输入保护和阻抗转换功能;TＬ０７4中的另一个运放U1B构成一个正相放大器，提供-2．5V~+2．5V向0～２.5Ｖ的转换功能，同时依据实际操作的经验,取消了不实用的外触发部分,简化了电路。

电路的主体部分以ＰIC18F２５50为核心，PIＣ18Ｆ25５0与周边电路共同构成了模数转换采样和USB接口部分,其中ＴＬ431和接在其阴极的200Ω电阻构成了一个2.5Ｖ电压基准,供单片机作为模数转换和运放电平转换的电压基准。

由于ＵSＢ仅能提供5Ｖ电源，不能满足前两级运放的工作条件,为此采用一片340６3构成了5V～-5Ｖ的转换电路供运放使用。

制作调试读者可以根据自已能找到的外壳的实际情况参照电原理图自行设计印制电路板,图4为笔者在单面PCＢ上安装完成的电路板，布局与并口示波器基本相同。

图５为使用工业标准外壳组装完成后的照片。

ﻫ插座用于接入标准示波器探头,也可以自制简易探头，图5中的探头就是笔者使用标准BNＣ插头加上一个从旧万用表笔中拆出的探针组装了一个探头，这样手持示波器即可对电路进行测量,图6为插头内部构造照片。

左边的拨动开关用于直流、交流输入转换，右边的拨动开关用于１：5衰减切换,右上侧为ＵＳB接口,图中的两个跳线主要是用于减小地线电阻,以减小干扰，不接也可。

读者在制作过程中要注意尽量减少地线的长度，同时要注意输入信号的地线要与其他地线分开并一点接地。

制作过程分三步,第一步安装好USB插座和DC－DC转换部分,在使用万用表确认USB接口的1～4脚间无短路的情况下（各类常见UＳB接口见图7，其中1～4脚不可接反，2～3脚如果接反，计算机会给出"不可识别的设备"提示）,将电路板接入计算机的ＵSB口,这时在TL０7４的4脚和1１脚应该可以分别测到±４V~５V的电压，并且基本相等,如不等，可以通过调整Ｒ2０２的值使之相等。

同时测一下ＰIC18F2５50的20脚也应有４V～5V的电压,以上电压随着计算机的不同而略有差别。

第二步安装TＬ,074、电压基准TL43１及其周边元件和输入网络，安装完成后接入计算机，在输入端接上1．5V的干电池,同时将交直流输入切换和１:5的输入信号切换开关拨向左侧，在ＴL07４的1脚应该可以测到与电池相等的电压,7脚可以测到约２Ｖ的电压。