第 6 章　示波器入門

本章目標

• 學完你會說出示波器到底在畫什麼：橫軸是時間、縱軸是電壓。
• 學完你會正確使用探棒：1×/10× 開關要和示波器設定一致、先做探棒補償、接地夾只能夾 GND。
• 學完你會看格子換算電壓與時間：V/div、s/div，並用 Auto Set 快速找到波形。
• 學完你會設定觸發（來源、邊緣、準位），分辨 Auto、Normal 與 Single 三種模式，讓波形乖乖停在畫面上。
• 學完你會用 Measure 自動量測 Vpp、頻率、週期，用 Cursor 游標手動量，並用 Run/Stop 把波形凍結。
• 學完你會把兩個通道一起看，比較 Arduino 兩支腳位輸出的方波。

開場：三用電表看得到「現在」，看不到「變化」

小宇寫了一個 Arduino 程式讓 D9 腳位每秒閃一次 LED。他用三用電表去量 D9，電表上的數字一下 5V、一下 0V，跳來跳去。接著他把程式改成每毫秒閃一次，LED 看起來變成「一直亮著、但比較暗」，電表卻顯示 2.5V——既不是 5V 也不是 0V。

電表沒有壞。它每秒只量兩三次，再把量到的值平均一下，所以面對一秒鐘變化上千次的訊號，它只能給你一個「平均值」。真正發生的事是：D9 每毫秒在 0V 和 5V 之間跳，一半時間高、一半時間低，平均起來剛好 2.5V。

要看到「跳」的過程，你需要一台能把電壓隨時間的變化畫成圖的儀器——示波器（Oscilloscope）。它像一台超高速的心電圖機：心電圖畫的是心臟電訊號對時間的圖，示波器畫的是任何電壓對時間的圖，而且一秒鐘能畫幾百萬個點。這一章我們把示波器的每個按鈕都搞懂。

核心概念

示波器在畫什麼

示波器螢幕上是一張格線圖：橫軸是時間，從左到右；縱軸是電壓，往上是正。螢幕通常橫向 10 格、縱向 8 格，每一格叫做一個 div（division，刻度）。

 CH1 1.00V      M 200µs      觸發 CH1 ⎍ 2.50V
 ┌────┬────┬────┬────┬────┬────┬────┬────┬────┬────┐
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1►━━━━┿━━━━┿━━━━┿━━━━┿━━━━┿━━━━┿━━━━┿━━━━┿━━━━┿━━━━┥ ← 0V 基準線（CH1）
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 ├┄┄┄┄┼┄┄┄┄┼┄┄┄┄┼┄┄┄┄┼┄┄┄┄┼┄┄┄┄┼┄┄┄┄┼┄┄┄┄┼┄┄┄┄┼┄┄┄┄┤
 │    ┆    ┆    ┆    ┆    ┆    ┆    ┆    ┆    ┆    │
 ├┄┄┄┄┼┄┄┄┄┼┄┄┄┄┼┄┄┄┄┼┄┄┄┄┼┄┄┄┄┼┄┄┄┄┼┄┄┄┄┼┄┄┄┄┼┄┄┄┄┤
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 └────┴────┴────┴────┴────┴────┴────┴────┴────┴────┘
   ◄──────────────── 10 格（橫向：時間）────────────►
   每格 = s/div 的設定值；縱向 8 格，每格 = V/div 的設定值

螢幕左邊有個小標記「1►」，標示 CH1 的 0V 在哪一條線。畫面上方（或下方）會顯示目前每格代表多少電壓（例如 CH1 1.00V）和多少時間（例如 M 200µs）。學會看這兩個數字，你就看得懂示波器的任何畫面。

探棒：1× 與 10× 一定要一致

探棒（Probe）是示波器的「手」。前端是一個可以鉤住元件腳的鉤子，旁邊有一條短線接著黑色的鱷魚夾，那是接地夾（Ground Clip）。探棒上有個小開關，寫著 1× 和 10×。

• 1×：訊號原封不動送進示波器。
• 10×：訊號先被探棒縮小 10 倍再送進去。

為什麼要縮小？縮小 10 倍後探棒的輸入電阻變成 10MΩ，幾乎不會從電路「偷」電流（和三用電表一樣的道理），而且能量更高的電壓。本書建議：探棒一律撥到 10×，而且示波器的通道選單裡「Probe」也設成 10×。這樣示波器會自動把讀值乘回 10 倍，你看到的就是真正的電壓。

如果兩邊不一致會怎樣？探棒 10× 但示波器設 1×，5V 的訊號會顯示成 0.5V；探棒 1× 但示波器設 10×，5V 會顯示成 50V。只要讀值看起來剛好差 10 倍，第一件事就是檢查這兩個設定。

接地夾只能夾 GND

這是本書的安全紅線，原因要講清楚。示波器所有通道的接地夾，在機器裡面是連在一起的，而且連到示波器的金屬外殼和插座的地線。所以：

• 如果 CH1 的接地夾夾在 GND，CH2 的接地夾夾在 D9，那 D9 就會透過示波器內部直接接到 GND，等於把 D9 短路，Arduino 可能重開機甚至燒腳位。
• 如果接地夾夾在電池的正極，再把另一支探棒的接地夾夾在負極，電池就被短路。

規則只有一條：每一支探棒的接地夾，都夾在同一個 GND 上。想量哪裡，用前端的鉤子去鉤，接地夾永遠不動。

探棒補償：讓方波變成漂亮的方形

示波器面板上有一個小金屬片或兩個小端子，標示 Probe Comp（探棒補償），它會持續輸出一個 1kHz 的方波（通常 3V 或 5V）。第一次用一支探棒、或探棒換到另一台示波器時，要先把探棒鉤在這裡看看方波長什麼樣：

  剛好（正確）          過補償              欠補償
 ┌────┐    ┌────┐     ┐    ┐            ╭───╮    ╭───╮
 │    │    │    │     │╲   │╲           │   │    │   │
 │    │    │    │     │ └──┘ └──       ╯   ╰────╯   ╰──
─┘    └────┘    └──  ─┘    └                 
  角落方方正正       角落翹起來（尖角）     角落圓圓的（塌陷）

如果方波的角落翹起來或塌下去，拿探棒附的小螺絲起子，轉探棒接頭上的小螺絲（有的在探棒前端、有的在接示波器那端），一邊轉一邊看，直到角落變成方方正正。這叫探棒補償（Probe Compensation）。沒做補償，之後量方波會一直看到奇怪的角，你會以為是電路有問題。

V/div 與 s/div：看格子算數字

V/div（Volts per division）：縱向每一格代表幾伏特，由垂直刻度旋鈕（Scale）控制。 s/div（seconds per division）：橫向每一格代表幾秒，由水平刻度旋鈕控制。

換算就是「數格子 × 每格多少」：

電壓 = 格數 × V/div
時間 = 格數 × s/div

例子一：V/div 設 1V，方波從 0V 基準線往上跳了 5 格。電壓 = 5 × 1V = 5V。

例子二：s/div 設 200µs，一個完整週期（從這次上升邊緣到下一次上升邊緣）占了 5 格。週期 T = 5 × 200µs = 1000µs = 1ms。頻率 f = 1 ÷ T = 1 ÷ 0.001 = 1000Hz。

例子三：s/div 設 500µs，一個週期占 4 格。T = 4 × 500µs = 2ms，f = 1 ÷ 0.002 = 500Hz。

每個通道還有一個位置旋鈕（Position），可以把波形上下移；水平位置旋鈕可以把波形左右移。移動只是「換個地方放」，不會改變格數的意義。

想讓波形看起來大一點，把 V/div 調小（例如 2V → 1V）；想看更多個週期，把 s/div 調大。

觸發：讓波形停下來

示波器不停地「拍照」，一張接一張地把波形畫出來。如果每一張照片都從隨便的時間點開始畫，重疊起來就是一團亂、左右亂跑。**觸發（Trigger）**就是告訴示波器：「每次都從訊號經過某個電壓、往某個方向的那一瞬間開始畫」。這樣每一張都對齊，波形就穩穩地停在畫面上。

觸發有三個設定：

1. 來源（Source）：看哪個通道來決定何時開始畫。通常選有訊號、比較乾淨的那個，例如 CH1。
2. 邊緣（Edge / Slope）：上升邊緣（訊號從低變高的瞬間）或下降邊緣（從高變低）。
3. 準位（Level）：觸發的電壓門檻。準位一定要放在訊號的最高和最低之間。量 0～5V 的方波，準位放 2.5V 最保險；如果你把準位轉到 7V，訊號永遠碰不到，就永遠不會觸發。

畫面上會有一個小箭頭或「T」標示目前的準位，轉觸發準位旋鈕可以看到它上下移動。

Auto、Normal 與 Single

觸發模式決定「沒有觸發的時候要怎麼辦」：

• Auto（自動）：有觸發就對齊畫；等太久沒觸發，就隨便畫一張給你看。適合初學，也適合看直流（直流沒有邊緣，永遠不會觸發，用 Auto 才看得到那條直線）。
• Normal（一般）：沒有觸發就不畫，畫面停在上一張。適合等待一個偶爾才發生的訊號，例如按一下按鈕。
• Single（單次）：按下去之後，示波器只等一次觸發，抓到就停住不再更新。要抓「只發生一次」的事情（例如開關瞬間的尖波，第 7 章會用到）就靠它。

另外面板上有 Run/Stop 按鈕：Run 的時候不停更新，按一下變 Stop，畫面凍結，你可以慢慢看、慢慢量，再按一下恢復。

Auto Set：先按它，再動手調

大部分示波器都有一個 Auto Set（或 Autoscale）按鈕。按下去，示波器會自己猜一組 V/div、s/div 和觸發設定，把它看到的訊號放進畫面。對於持續不斷的週期訊號（方波、正弦波），它幾乎都能一按就看到波形，非常好用。

但它有兩個弱點：看直流時它可能把 V/div 調得太細讓直線跑出畫面；抓單次事件時它完全沒用（因為按的時候沒有訊號）。所以習慣是：先按 Auto Set 看到波形，再手動微調 V/div、s/div 和觸發準位到你想要的樣子。

自動量測與游標

Measure（量測）：按下後選擇通道和項目，示波器會直接在畫面上顯示數字。常用的有：

• Vpp（峰對峰電壓，Peak-to-Peak）：最高點減最低點。0～5V 方波的 Vpp = 5V。
• Vmax / Vmin / Mean：最高、最低、平均。0～5V 對稱方波的 Mean ≈ 2.5V，和開場小宇用電表量到的一樣。
• Frequency（頻率） 與 Period（週期）：互為倒數。

Cursor（游標）：兩條可以用旋鈕移動的虛線。選「時間游標」會出現兩條直立的線，示波器顯示兩條線之間的時間差 Δt（和 1 ÷ Δt）；選「電壓游標」會出現兩條橫線，顯示 ΔV。Measure 是示波器自己算，游標是你自己決定要量哪兩個點，兩個都要會。

耦合：DC 與 AC

通道選單裡的**耦合（Coupling）**有 DC 和 AC 兩種。DC 是原汁原味，電壓是多少就畫多少。AC 是在輸入端串一顆電容（第 5 章學過：電容擋住直流、讓變化通過），把訊號的「平均值」去掉，只留下變化的部分。量電池用 AC 會看到 0V，量方波用 AC 會看到方波上下對稱地跨在 0V 兩邊。初學一律用 DC，知道 AC 是什麼就好。

動手做

安全提醒：接地夾只夾 GND。本章訊號最高 9V。接線前先把 Arduino 的 USB 拔掉，接好再插。

實驗 6-1：探棒補償，然後量一條直線

材料

• 示波器（雙通道）與 10× 探棒 1 支
• 探棒附的小螺絲起子
• 9V 電池與電池扣

接線

 第一階段：
   探棒鉤子 → 示波器面板的 Probe Comp 訊號端
   接地夾   → Probe Comp 旁邊的接地端（⏚ 符號）

 第二階段：
   探棒鉤子 → 9V 電池扣紅線（+）
   接地夾   → 9V 電池扣黑線（−）

步驟

1. 開機，等它進入正常畫面。把探棒接到 CH1，探棒開關撥到 10×。
2. 進入 CH1 選單，找到「Probe」或「探棒」，設成 10×。
3. 把探棒鉤在 Probe Comp，接地夾夾旁邊的接地端。
4. 按 Auto Set。畫面應該出現一個方波。看上方的標示，應該是 1kHz 左右，高度約 3V 或 5V（看機型）。
5. 仔細看方波的角落：方方正正、翹起來、還是塌下去？用小螺絲起子輕輕轉探棒上的補償螺絲，直到角落方正。
6. 如果你有第二支探棒，接到 CH2，重複步驟 1～5。
7. 第二階段：把探棒改鉤 9V 電池的紅線，接地夾夾黑線。CH1 設 DC 耦合、2V/div，觸發模式 Auto，s/div 設 1ms。
8. 用 CH1 的位置旋鈕把 0V 基準線移到畫面最下面那一格。你應該看到一條平的線，在基準線上方約 4.5 格。
9. 把耦合改成 AC，看那條線跑去哪裡。改回 DC。
10. 把觸發模式改成 Normal，看看畫面怎麼了（提示：直流沒有邊緣）。改回 Auto。

你應該看到

 CH1 2.00V (DC)   M 1.00ms   Auto
 ┌────┬────┬────┬────┬────┬────┬────┬────┬────┬────┐
 │    ┆    ┆    ┆    ┆    ┆    ┆    ┆    ┆    ┆    │
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 │    ┆    ┆    ┆    ┆    ┆    ┆    ┆    ┆    ┆    │
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 ━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━  ← 9V：基準線上方 4.5 格
 ├┄┄┄┄┼┄┄┄┄┼┄┄┄┄┼┄┄┄┄┼┄┄┄┄┼┄┄┄┄┼┄┄┄┄┼┄┄┄┄┼┄┄┄┄┼┄┄┄┄┤
 │    ┆    ┆    ┆    ┆    ┆    ┆    ┆    ┆    ┆    │
 ├┄┄┄┄┼┄┄┄┄┼┄┄┄┄┼┄┄┄┄┼┄┄┄┄┼┄┄┄┄┼┄┄┄┄┼┄┄┄┄┼┄┄┄┄┼┄┄┄┄┤
 │    ┆    ┆    ┆    ┆    ┆    ┆    ┆    ┆    ┆    │
 ├┄┄┄┄┼┄┄┄┄┼┄┄┄┄┼┄┄┄┄┼┄┄┄┄┼┄┄┄┄┼┄┄┄┄┼┄┄┄┄┼┄┄┄┄┼┄┄┄┄┤
 │    ┆    ┆    ┆    ┆    ┆    ┆    ┆    ┆    ┆    │
1►━━━━┿━━━━┿━━━━┿━━━━┿━━━━┿━━━━┿━━━━┿━━━━┿━━━━┿━━━━┥  ← 0V 基準線
 └────┴────┴────┴────┴────┴────┴────┴────┴────┴────┘

電池是直流，所以是一條完全平的線：4.5 格 × 2V/div = 9V。改成 AC 耦合後，線會掉到 0V 基準線上（直流被擋掉了）。改成 Normal 觸發後，畫面會停住不更新，因為沒有任何邊緣可以觸發，這就是為什麼看直流要用 Auto。

觀察與記錄

實驗 6-2：量 Arduino 的方波——Vpp、頻率、週期

材料

• Arduino UNO 與 USB 線、電腦
• 示波器與 10× 探棒 1 支
• 杜邦線（公公）2 條

接線

 Arduino D9 ────── CH1 探棒鉤子
 Arduino GND ───── CH1 接地夾

• 一條杜邦線插在 D9，探棒鉤子鉤住杜邦線的金屬端。
• 一條杜邦線插在 GND，接地夾夾住。

程式

// 第 6 章 實驗 6-2 / 6-3：Arduino 同時產生兩種方波
// D9  用 tone() 產生 1kHz 方波（由計時器在背景自動輸出）
// D10 用 digitalWrite + delay 產生約 500Hz 方波

const int tonePin = 9;        // tone() 輸出腳位
const int togglePin = 10;     // digitalWrite 輸出腳位
const int toneFreq = 1000;    // tone 的頻率（Hz），實驗中會改成 500、2000、5000

void setup() {
  pinMode(togglePin, OUTPUT);   // D10 設成輸出
  tone(tonePin, toneFreq);      // D9 開始輸出 toneFreq Hz 的方波
}

void loop() {
  digitalWrite(togglePin, HIGH);  // D10 變 5V
  delay(1);                       // 停 1 毫秒
  digitalWrite(togglePin, LOW);   // D10 變 0V
  delay(1);                       // 再停 1 毫秒 → 週期約 2ms，約 500Hz
}

步驟

1. 上傳程式，接好線（探棒 10×、示波器 CH1 Probe 10×）。
2. 按 Auto Set。應該看到方波。
3. 手動設定：CH1 1V/div、DC 耦合；水平 200µs/div；觸發來源 CH1、上升邊緣、準位 2.5V；模式 Auto。把 0V 基準線移到下面數來第 2 格。
4. 數格子：方波高幾格？一個週期占幾格？算出電壓、週期、頻率，填表。
5. 按 Measure，選 CH1，加入 Vpp、Frequency、Period、Mean。把示波器算的數字和你數格子算的比一比。
6. 按 Cursor，選時間游標，把第一條放在某個上升邊緣，第二條放在下一個上升邊緣，讀 Δt。再換電壓游標，一條放在方波頂、一條放在底，讀 ΔV。
7. 轉觸發準位旋鈕，把準位轉到 6V 以上，看波形怎麼了。轉回 2.5V。把邊緣改成下降，看波形左右移動的樣子（觸發點永遠在畫面中央那條線上）。
8. 按 Run/Stop，畫面凍結；再按一次恢復。
9. 把程式裡的 toneFreq 改成 500、2000、5000，各上傳一次。每次先按 Auto Set，再把 s/div 調到剛好看到 2～3 個週期，記錄 Measure 的頻率。
10. 試試 Single：先把 D9 的杜邦線拔掉（畫面變成 0V 直線），按 Single，示波器會顯示「等待中」；再把線插回去，它會抓到第一個邊緣就停住。按 Run/Stop 回到連續模式。

你應該看到

 CH1 1.00V (DC)   M 200µs   觸發 CH1 ⎍ 2.50V   Vpp=5.04V  Freq=1.000kHz  Period=1.000ms
 ┌────┬────┬────┬────┬────┬────┬────┬────┬────┬────┐
 │    ┆    ┆    ┆    ┆    ┆    ┆    ┆    ┆    ┆    │
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 │  ┏━━━━━━━━━┓  ┆    ┏━━━━━━━━━┓  ┆    ┏━━━━━━━━━┓ │  ← 5V（基準線上方 5 格）
 ├┄┄┃┄┼┄┄┄┄┼┄┄┃┄┼┄┄┄┄┃┄┄┄┼┄┄┄┄┼┃┄┄┼┄┄┄┄┃┄┄┄┼┄┄┄┄┼┃┄┄┤
 │  ┃ ┆    ┆  ┃ ┆    ┃    ┆    ┆┃  ┆    ┃    ┆    ┆┃  │
 ├┄┄┃┄┼┄┄┄┄┼┄┄┃┄┼┄┄┄┄┃┄┄┄┼┄┄┄┄┼┃┄┄┼┄┄┄┄┃┄┄┄┼┄┄┄┄┼┃┄┄┤
 │  ┃ ┆    ┆  ┃ ┆  T ┃    ┆    ┆┃  ┆    ┃    ┆    ┆┃  │  ← T：觸發準位 2.5V
 ├┄┄┃┄┼┄┄┄┄┼┄┄┃┄┼┄┄┄┄┃┄┄┄┼┄┄┄┄┼┃┄┄┼┄┄┄┄┃┄┄┄┼┄┄┄┄┼┃┄┄┤
 │  ┃ ┆    ┆  ┃ ┆    ┃    ┆    ┆┃  ┆    ┃    ┆    ┆┃  │
 ├┄┄┃┄┼┄┄┄┄┼┄┄┃┄┼┄┄┄┄┃┄┄┄┼┄┄┄┄┼┃┄┄┼┄┄┄┄┃┄┄┄┼┄┄┄┄┼┃┄┄┤
1►━━┛ ┆    ┆  ┗━━━━━━┛    ┆    ┆┗━━━━━━━┛    ┆    ┆┗━━┥  ← 0V 基準線
 │    ┆    ┆    ┆    ┆    ┆    ┆    ┆    ┆    ┆    │
 └────┴────┴────┴────┴────┴────┴────┴────┴────┴────┘
      ◄──────────────────►
       一個週期 = 5 格 × 200µs = 1ms  →  f = 1 ÷ 0.001 = 1000Hz

方波高 5 格 × 1V = 5V，和 Measure 的 Vpp 約 5V 一致（可能顯示 4.9～5.1V，USB 的 5V 本來就不是剛好 5.00V）。一個週期 5 格 × 200µs = 1ms，頻率 1000Hz，Measure 的 Frequency 會顯示 1.000kHz。Mean 約 2.5V，就是開場故事三用電表看到的數字。

把準位轉到 6V 以上，波形會開始左右亂跑（Auto 模式下示波器找不到觸發就隨便畫），這就是沒有觸發的樣子。改成下降邊緣，畫面中央的觸發點會從「往上跳」變成「往下掉」。

改頻率的對照：

觀察與記錄

實驗 6-3：兩個通道一起看

材料

• 同實驗 6-2，再加一支 10× 探棒接 CH2
• 杜邦線（公公）3 條

接線

 Arduino D9  ────── CH1 探棒鉤子（tone 1kHz）
 Arduino D10 ────── CH2 探棒鉤子（digitalWrite 約 500Hz）
 Arduino GND ──┬─── CH1 接地夾
               └─── CH2 接地夾

• 兩支探棒的接地夾都夾在 GND 那條杜邦線上（可以一夾夾住另一夾）。
• 絕對不要把任何接地夾夾在 D9 或 D10。

步驟

1. 程式用實驗 6-2 的，toneFreq 改回 1000。
2. CH1、CH2 都打開，都設 1V/div、DC、Probe 10×。用位置旋鈕把 CH1 的基準線放在上半部、CH2 的基準線放在下半部，兩條波形就不會疊在一起。
3. 水平 500µs/div，觸發來源 CH1、上升邊緣、準位 2.5V。
4. 觀察：CH1 穩穩的，CH2 呢？它會慢慢左右漂移。這是因為 D10 的方波是用 delay() 一步一步做出來的，和 D9 的 tone 計時器各走各的，兩個訊號並不同步。
5. 把觸發來源改成 CH2。現在換 CH2 穩住、CH1 漂移。觸發來源選誰，誰就穩。
6. 用 Measure 分別量 CH1 和 CH2 的頻率。CH2 不會剛好 500Hz，大概 495～499Hz，因為 digitalWrite() 和 loop() 本身也要花幾微秒。
7. 數數看：CH2 的一個週期裡，CH1 有幾個週期？
8. 如果你有 ESP32，把 D9 換成 ESP32 的 GPIO 18（程式一樣，tonePin 改 18、togglePin 改 19），看看方波高度變成幾格。

你應該看到

 CH1 1.00V   CH2 1.00V   M 500µs   觸發 CH1 ⎍ 2.50V
 ┌────┬────┬────┬────┬────┬────┬────┬────┬────┬────┐
 │ ┏━┓ ┏━┓ ┏━┓ ┏━┓ ┏━┓ ┏━┓ ┏━┓ ┏━┓ ┏━┓ ┏━┓  │  CH1：1kHz，每 2 格一個週期
 │ ┃ ┃ ┃ ┃ ┃ ┃ ┃ ┃ ┃ ┃ ┃ ┃ ┃ ┃ ┃ ┃ ┃ ┃ ┃ ┃  │
1►━┛ ┗━┛ ┗━┛ ┗━┛ ┗━┛ ┗━┛ ┗━┛ ┗━┛ ┗━┛ ┗━┛ ┗━━┥  ← CH1 的 0V
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 │  ┏━━━━━━━┓   ┆  ┏━━━━━━━┓   ┆  ┏━━━━━━━┓   ┆    │  CH2：約 500Hz，每 4 格一個週期
 │  ┃    ┆  ┃   ┆  ┃    ┆  ┃   ┆  ┃    ┆  ┃   ┆    │       （會慢慢左右漂）
2►━━┛    ┆  ┗━━━━━━┛    ┆  ┗━━━━━━┛    ┆  ┗━━━━━━━┥  ← CH2 的 0V
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CH1 一個週期 2 格 × 500µs = 1ms（1kHz）；CH2 一個週期 4 格 × 500µs = 2ms（500Hz）。CH2 的一個週期裡剛好有 2 個 CH1 的週期。換 ESP32 後方波只有 3.3 格高，因為 ESP32 是 3.3V 的板子。

觀察與記錄

用儀器看看

本章整章都是「用儀器看看」：實驗 6-1 到 6-3 已經把探棒、V/div、s/div、觸發、量測、游標全部練過一遍。之後每一章的這個段落，都會直接寫「CH1 鉤在哪裡、V/div 多少、s/div 多少、觸發怎麼設」，請把這一章當成之後隨時可以翻回來的說明書。附錄 D 另有一頁示波器速查表。

常見錯誤與除錯

• 畫面上什麼都沒有 → 通道沒開、V/div 太大（波形被壓成一條線貼在基準線上）、或探棒沒接好 → 先按 Auto Set；確認通道選單裡 CH1 是 ON；把鉤子鉤緊。
• 讀值剛好差 10 倍（5V 變 0.5V 或 50V） → 探棒開關和示波器的 Probe 設定不一致 → 兩邊都改成 10×。
• 波形左右亂跑、停不下來 → 觸發來源不是有訊號的那個通道，或準位不在波形範圍內 → 觸發來源選 CH1，準位轉到波形中間（例如 2.5V）。
• 方波的角落翹起來或圓圓的 → 探棒沒有補償 → 鉤 Probe Comp 調螺絲。
• 看直流時畫面停住不動或一片空白 → 觸發模式在 Normal → 改成 Auto。
• 波形跑出畫面上方 → V/div 太小或位置旋鈕轉太高 → 調大 V/div，用位置旋鈕把基準線往下移。
• 看到一大片密密麻麻、像一塊顏色 → s/div 太大，幾千個週期擠在畫面上 → 調小 s/div 到一個畫面剩 2～5 個週期。
• 接上接地夾的瞬間 Arduino 重開或電腦 USB 跳出警告 → 接地夾夾到了不是 GND 的地方，造成短路 → 立刻拔掉探棒，檢查接地夾只夾 GND。
• 量 Arduino 方波只有 3.3V 高 → 你用的是 ESP32，不是 UNO → 正常，ESP32 是 3.3V。
• Measure 顯示頻率一直跳動或是「?」 → 畫面上的週期數太少（不到一個）或太多 → 調 s/div 到 2～5 個週期。

想一想

1. V/div 設 1V，波形從基準線往上跳 4 格。電壓多少？

2. s/div 設 500µs，一個週期占 4 格。週期和頻率各是多少？

3. 探棒撥在 10×，示波器的 Probe 設定卻是 1×，畫面上讀到 0.5V。真正的電壓是多少？

4. 你把 CH1 的接地夾夾在 GND，CH2 的接地夾不小心夾在 D9。D9 會發生什麼事？為什麼？

5. 你想抓住「按一下按鈕」那一瞬間的波形，按鈕只會按一次。觸發模式應該用 Auto、Normal 還是 Single？準位要放哪裡？

6. （開放挑戰）實驗 6-3 用 delay(1) 做出來的 500Hz，用 Measure 量到的是 497Hz。想一想為什麼不是剛好 500Hz？如果想要更接近 500Hz，程式可以怎麼改？（提示：delayMicroseconds() 可以等比 1ms 更短的時間。）

本章小結

• 示波器畫的是「電壓對時間」的圖：橫軸時間、縱軸電壓，螢幕橫 10 格、縱 8 格。
• 探棒 1×/10× 開關和示波器的 Probe 設定必須一致；本書一律 10×。讀值差 10 倍，先查這個。
• 第一次用探棒先鉤 Probe Comp 做補償，把方波角落調方正。
• 接地夾只能夾 GND，所有通道的接地夾內部是相通的。
• 電壓 = 格數 × V/div，時間 = 格數 × s/div，頻率 = 1 ÷ 週期。
• 觸發三要素：來源、邊緣、準位；準位要放在波形的高低之間。
• Auto 看直流與一般訊號、Normal 等事件、Single 抓一次；Run/Stop 可以凍結畫面。
• 先按 Auto Set 找到波形，再手動微調；用 Measure 讀 Vpp、頻率、週期，用 Cursor 自己量兩點。
• 兩個通道一起看時，觸發來源選誰，誰就穩住；不同步的訊號會互相漂移。

名詞表