電子示波器用來測量交流電或脈沖電流波的形狀的儀器，由電子管放大器、掃描振蕩器、陰極射線管等組成。除觀測電流的波形外，還可以測定頻率、電壓強度等。凡可以變為電效應的周期性物理過程都可以用示波器進行觀測

　　按照信號的不同分類

　　模擬示波器采用的是模擬電路（示波管，其基礎是電子槍）電子槍向屏幕發射電子，發射的電子經聚焦形成電子束，并打到屏幕上。屏幕的內表面涂有熒光物質，這樣電子束打中的點就會發出光來。

　　數字示波器則是數據采集，A/D轉換，軟件編程等一系列的技術制造出來的高性能示波器。數字示波器的工作方式是通過模擬轉換器（ADC）把被測電壓轉換為數字信息。數字示波器捕獲的是波形的一系列樣值，并對樣值進行存儲，存儲限度是判斷累計的樣值是否能描繪出波形為止，隨后，數字示波器重構波形。數字示波器可以分為數字存儲示波器（DSO），數字熒光示波器（DPO）和采樣示波器。

　　模擬示波器要提高帶寬，需要示波管、垂直放大和水平掃描全面推進。數字示波器要改善帶寬只需要提高前端的A/D轉換器的性能，對示波管和掃描電路沒有特殊要求。加上數字示波管能充分利用記憶、存儲和處理，以及多種觸發和超前觸發能力。廿世紀八十年代數字示波器異軍突起，成果累累，大有全面取代模擬示波器之勢，模擬示波器的確從前臺退到后臺。

　　按照結構和性能不同分類

　　①普通示波器。電路結構簡單，頻帶較窄，掃描線性差，僅用于觀察波形。

　　②多用示波器。頻帶較寬，掃描線性好，能對直流、低頻、高頻、超高頻信號和脈沖信號進行定量測試。借助幅度校準器和時間校準器，測量的準確度可達±5%。

　　③多線示波器。采用多束示波管，能在熒光屏上同時顯示兩個以上同頻信號的波形，沒有時差，時序關系準確。

　　④多蹤示波器。具有電子開關和門控電路的結構，可在單束示波管的熒光屏上同時顯示兩個以上同頻信號的波形。但存在時差，時序關系不準確。

　　⑤取樣示波器。采用取樣技術將高頻信號轉換成模擬低頻信號進行顯示，有效頻帶可達GHz級。

　　⑥記憶示波器。采用存儲示波管或數字存儲技術，將單次電信號瞬變過程、非周期現象和超低頻信號長時間保留在示波管的熒光屏上或存儲在電路中，以供重復測試。

　　⑦數字示波器。內部帶有微處理器，外部裝有數字顯示器，有的產品在示波管熒光屏上既可顯示波形，又可顯示字符。被測信號經模一數變換器（A/D變換器）送入數據存儲器，通過鍵盤操作，可對捕獲的波形參數的數據，進行加、減、乘、除、求平均值、求平方根值、求均方根值等的運算，并顯示出答案數字。

　　電子示波器結構方框圖

　　以安捷倫的90000A系列數字示波器為例，介紹數字示波器的結構原理。

　　圖1是數字示波器內部結構圖。示波器內部結構主要包括如下幾個部分：

　　1）信號調理部分：主要由衰減器和放大器組成；

　　2）采集和存儲部分：主要由模數轉換器ADC，內存控制器和存儲器組成；

　　3）觸發部分：主要由觸發電路組成；

　　4）軟件處理部分：由一臺計算機組成。

　　信號進入示波器后，先要進行衰減，再進行放大，這是為什么呢？

　　原來，衰減器是可調衰減器，當衰減比調節的較大時，讓我們能夠測試大幅度的信號，當衰減比調節的較小或0dB衰減時，通過放大器的放大作用，使得我們可以測試小幅度的信號。我們平時調節示波器的垂直靈敏度，實際上就是調節衰減器的衰減比（粗調）。通過信號調理電路使得信號能夠較理想的讓ADC進行模數轉換，反映在示波器屏幕上就是盡量顯示的波形能夠達到屏幕的2/3以上（但是不要超出屏幕）。

　　放大器一方面是對信號進行放大（微調垂直靈敏度時，也是放大器起作用），另一方面是提供匹配電路去驅動ADC和觸發電路，放大器決定了示波器的模擬帶寬，這是示波器的第一重要指標。

　　信號經過ADC后，需要先把點存在存儲器里，設置的存儲器存滿了，再把樣點傳遞到計算機，這是為什么呢？

　　原來，ADC的采樣速率比較高（比如每秒20G樣點），每個樣點用8bits來表示（現代的數字示波器通常ADC都是8位），ADC后面的總線帶寬就達到160Gbps，這是不可能實時把樣點傳遞到計算機的。所以需要采用Block的工作方式，先把點存起來，存滿后再慢慢的把數據傳遞到計算機，而且這個時間一般相對采集時間較長，所以數字示波器的死區時間還是比較大的（一般為95％以上）。那么如何保證示波器捕獲我們感興趣的信號呢？這就要靠觸發，通過觸發來解決采集和傳輸的矛盾。

　　示波器的第二重要指標有ADC決定，就是實時采樣速率。第三重要指標是存儲深度，由內存控制器和存儲器決定。第四重要指標是觸發能力，由觸發電路決定。

　　圖2是安捷倫90000A系列示波器的捕獲板（90000A示波器包括2塊捕獲板）。信號通過SMA同軸電纜連接到捕獲板的前端上，前端包括衰減器、放大器和一部分觸發電路，這些器件被裸封到一片MCM芯片上。前端電路驅動兩顆ADC芯片，每顆ADC芯片的采樣速率是20GSa/s，兩顆采用交叉采集達到40GSa/s的采樣速率。ADC后面是內存控制器IDA，做數據存儲分配和一些運算，如幅度、相位補償，觸發抖動補償等。IDA通過PCI-Express總線與計算機相連。

　　那么數據傳遞到計算機后，還要做哪些處理呢？圖3是計算機處理結構框圖。

　　采集的數據傳遞到計算機后，先要進行Sin（x）/x正弦內插，或線性內插進行波形的重建，重建后的波形可以進行各種各樣的參數測量、信號運算和分析等。最終的結果或原始的樣點都可以直接顯示到屏幕上。