模拟示波器的频率特性由垂直放大器和阴极示波管来决定。八十年代示波器引入数字处理和微处理器，出现数字示波器，实际可把模拟示波器称为模拟实时示波器(ART)；数字示波器称为数字存储示波器(DSO)。
ART需要与带宽相适应的放大器和阴极射线示波管，随着频率的提高，对阴极射线示波管的工艺要求严格，成本增加，且存在技术瓶颈。
DSO只要与带宽相适应的高速A/D转换器，其他存储器和D/A转换器以及显示器都是较低速的部件，显示器可用LCD平面阵列的彩色屏幕。
DSO采用微处理器作控制和数据处理，使DSO具有超前触发、组合触发、毛刺捕捉、波形处理、硬拷贝输出、软盘记录、长时间波形存储等ART所不具备的功能。目前，DSO的带宽也已超过1GHz，在许多方面都超过ART的性能。
DSO也有不足之处，带宽取决于取样率，比较通用的取样率等于带宽的4倍。复现的波形靠内插算法补齐，波形会有失真；A/D转换速度快，但D/A转换速度慢，故波形更新率低，偶发信号会被遗漏；垂直分辨率一般用8位，显然较低；面板旋钮多，菜单复杂，使用欠便捷；没有亮度调制，观察不到三维图形；波形存储容量不够，无法对波形进行处理等等。
目前DSO的不足之处已基本被克服，但是并非全部良好性能都体现在同一部示波器内，亦即每部DSO都会有一定特点，也有某些不足，在选择型号时应该留意对比。有些型号的DSO具有与ART -样的波形更新率，有些型号的DSO却没有，有一种DSO具有ART的荧光屏三维图形显示能力，而大部分DSO不具备这种性能。大部分DSO实时带宽与单次带宽相同，但也有只保证实时带宽的DSO。
前述DSO都包含A/D转换器和微处理器。这样一来，在PC机增加插卡亦可构成DSO，但一般取样率较低，功能较少，价格也便宜。还有采用VXI总线的DSO模块，以及机架式的DSO插件。
DSO的存储器是示波器部件中仅次于A/D转换器的元件，它保存被测信号的样品，供后续的D/A转换器把波形复原，现在存储容量可达到1Mbit以上。
普通DSO有8位垂直分辨率，即每次扫描有256个样品，需要256点的存储，相当于256字节。如果提高分辨率，将水平轴扩大10倍，则相当于20k字节；垂直轴亦扩大10倍，相当于40k字节。由此可见．DSO最少应有2k字节，中等的DSO应有40k字节以上。如果要记录10倍于上述的波形，则起码要400k字节以上。因此，存储容量大小很重要。
反过来，存储容量也影响到扫描速度。例如，每扫迹只有50k点的存储器，记录100μs数据，则取样间距是2ns，此时取样率相当于500ms/s，以取样率等于4倍带宽计算，实时带宽等于125MHz。显然，如果需要提高取样率至lOOOms/s，则记录100μs的数据，需要100k点的存储器。
为了存储一幅完整的图形，设图素是1024x512=0.5M位，四幅图形，要有2M位存储量。在FFT分析中也需要额外的存储量，将新的波形的分量与参考的波形或存储的波形作对比。为便于波形存储，有些DSO还提供软盘或硬盘作数据记录之用。
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