數(shù)字存儲(chǔ)示波器的基本原理如圖所示，其工作過程一般分為存儲(chǔ)和顯示兩個(gè)階段。在存儲(chǔ)階段，首先對被測模擬信號(hào)進(jìn)行采樣和量化，經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)后，依次存入RAM中，當(dāng)采樣頻率足夠高時(shí)，就可以實(shí)現(xiàn)信號(hào)的不失真存儲(chǔ)。當(dāng)需要觀察這些信息時(shí)，只要以合適的頻率把這些信息從存儲(chǔ)器RAM中按原順序取出，經(jīng)D/A轉(zhuǎn)換和LPE濾波后送至示波器就可以觀察的還原后的波形。

   普通模擬示波器 CRT 上的 P31 熒光物質(zhì)的余輝時(shí)間小于 1ms。在有些情況下，使用 P7 熒光物質(zhì)的 CRT 能給出大約 300ms 的余輝時(shí)間。只要有信號(hào)照射熒光物質(zhì)，CRT 就將不斷顯示信號(hào)波形。而當(dāng)信號(hào)去掉以后使用 P31 材料的 CRT 上的掃跡迅速變暗，而使用 P7 材料的 CRT 上的掃跡停留時(shí)間稍長一些。

　　那么，如果信號(hào)在一秒鐘內(nèi)只有幾次，或者信號(hào)的周期僅為數(shù)秒，甚至信號(hào)只猝發(fā)一次，那又將會(huì)怎么樣呢？在這種情況下，使用我們上面介紹過的模擬示波器幾乎乃至于完全不能觀察到這些信號(hào)。

　　所謂數(shù)字存儲(chǔ)就是在示波器中以數(shù)字編碼的形式來貯存信號(hào)。當(dāng)信號(hào)進(jìn)入數(shù)字存儲(chǔ)示波器，或稱 DSO 以后，在信號(hào)到達(dá)CRT 的偏轉(zhuǎn)電路之前（圖1），示波器將按一定的時(shí)間間隔對信號(hào)電壓進(jìn)行采樣。然后用一個(gè)模/數(shù)變換器（ADC）對這些采樣值進(jìn)行變換從而生成代表每一個(gè)采樣電壓的二進(jìn)制字。這個(gè)過程稱為數(shù)字化。

　　獲得的二進(jìn)制數(shù)值貯存在存儲(chǔ)器中。對輸入信號(hào)進(jìn)行采樣的速率稱為采樣速率。采樣速率由采樣時(shí)鐘控制。對于一般使用情況來說，采樣速率的范圍從每秒 20 兆次（20MS/s）到 200MS/s。存儲(chǔ)器中貯存的數(shù)據(jù)用來在示波器的屏幕上重建信號(hào)波形。所以，在DSO中的輸入信號(hào)接頭和示波器 CRT 之間的電路不只是僅有模擬電路。輸入信號(hào)的波形在 CRT 上獲得顯示之前先要存貯到存儲(chǔ)器中，我們在示波器屏幕上看到的波形總是由所采集到數(shù)據(jù)重建的波形，而不是輸入連接端上所加信號(hào)的直接波形顯示。