Собрать осциллограф из смартфона реально двумя путями: подать сигнал на микрофонный вход через простой делитель напряжения либо подключить внешний USB-осциллограф к порту USB-C или Lightning. Первый вариант стоит копейки и подходит для просмотра звуковых и низкочастотных сигналов, второй даёт полноценный измерительный прибор с частотой дискретизации в десятки мегагерц.
Важно понимать ограничения сразу: смартфон сам по себе не имеет аналогового входа, способного измерять напряжение напрямую. Вся «магия» происходит либо в аудиотракте (АЦП звукового кодека), либо во внешнем модуле, где смартфон служит только экраном и пультом управления. Ниже разберём оба способа, схему защитного каскада и подходящий софт.
Как работает осциллограф на базе смартфона
Классический осциллограф оцифровывает входной сигнал и рисует его форму на экране. В смартфоне уже есть всё для второй половины задачи: быстрый процессор, качественный дисплей и сенсорное управление. Не хватает только входного каскада — узла, который согласует исследуемый сигнал с чувствительным входом устройства.
При использовании звукового входа роль АЦП выполняет аудиокодек. Его типичная частота дискретизации — 44,1 или 48 кГц, что по теореме Котельникова ограничивает верхнюю наблюдаемую частоту примерно 20 кГц. Для звука, медленных ШИМ-сигналов и отладки низкочастотных цепей этого достаточно, для цифровой электроники — нет.
USB-осциллографы (Hantek, DreamSourceLab и подобные) содержат собственный АЦП и передают данные в приложение. Смартфон здесь — лишь терминал, поэтому характеристики определяются модулем, а не телефоном.
💡Смартфон без внешней обвязки — это низкочастотный осциллограф до ~20 кГц через звуковой вход. Для серьёзных измерений нужен внешний USB-модуль.