示波器的应用非常广泛，是设计和测试电子设备和器件最常用的工具。数字存储示波器(简称DSO)和混合信号示波器(简称MSO)都是强大的仪器，用于显示及测量随时间变化的电子信号，并且有助于确定哪个器件运行正常，哪个出现故障。
数字存储示波器 (digital storage oscilloscope)
数字是相对于模拟而言，将连续说我模拟信号转换为离散的数字信号;存储是表征AD采集后的数据可以进行存储;示波器的根本目的是显示波形。
数字示波器的体系结构
混合信号示波器(MSO)
DSO 的输入信号属于模拟信号，通过数模转换器将其数字化。随着数字电路技术的蓬勃发展，同时监测模拟信号与数字信号变得越来越重要。鉴于此，示波器厂商着手生产能够触发和显示模拟与数字信号的混合信号示波器。这类仪器通常具备少数几个模拟通道(2 或 4)和更多的数字通道
混合信号示波器的前面板输入提供了 4 个模拟通道和 8 个数字通道
混合信号示波器的优点是可以触发任意组合的模拟与数字信号，并且显示以相同时基进行关联的所有信号。
基本原理
波形首先要通过探头，经由前端的放大器进行放大，之后由模数转换单元进行转换，进而存储到采集内存中，然后显示到显示器上。
示波器的功能远比数字万用表更强大，因为它们可以使您观察电子信号的实际情况。
电子信号
示波器的主要用途低显示电子信号。电子信号会以波形或者脉冲的形式出现。通过观察示波器上显示的信号，可以确定电子系统的某个元器件是否在正常工作。因此，想要了解示波器的工作方式，必须先要了解信号的基本原理。
波形
波形是指波的形状或图像。波形可以提供许多有关信号的信息，例如，它可以告诉您电压是否突然发生改变、呈线性变化或保持不变。标准的波形有很多种，本节仅介绍您最常遇到的几种。
正弦波 ：正弦波通常与交流(AC)电源有关，例如您屋内的电源插座。正弦波的峰值幅度并非一直恒定，如果峰值幅度会随着时间不断地下降，我们就称这种波形为阻尼正弦波。
图 1. 正弦波
方波 / 矩形波：方波会在两个不同的值之间周期性地跳动，因此在高点和低点部分的长度会相等。矩形波不同的地方在于高、低点部分的长度并不相等。
图 2. 方波
三角波 / 锯齿波：在三角波中，电压会随着时间呈线性变化。它的信号边沿称为斜波，这是因为其波形会斜升或斜降到某个电压。由于锯齿波前面或后面的信号沿会随着时间产生线性的电压响应，所以看起来与三角波类似。但对面的信号沿几乎是立即下降的。
图 3. 三角波
图 4. 锯齿波
脉冲： 脉冲是指突然出现在固定电压中的干扰，就像在一个房间中突然打开电灯，然后迅速熄灭电灯的情形。一连串的脉冲被称为脉冲串。延续前面的比喻，这就好比不断重复快速开灯与关灯的动作一样。脉冲是信号中常见的毛刺或错误波形。如果信号只传送一条信息，那么脉冲也可看作是一个波形。
图 5. 脉冲
复合波
波形也可以是以上各种波形的混合。它们不一定要具备周期性，而且可以是非常复杂的波形。
波形基本特性如下：
幅度：在工程应用中经常使用的幅度定义主要有两个。第一种通常称为峰值幅度，定义为干扰信号的最大位移量。第二种是均方根(RMS)幅度。要计算波形的 RMS 电压，必须将波形值平方并求出平均电压，然后再求平方根。对正弦波来说，RMS 幅度等于峰值幅度的 0.707 倍。
相移： 相移是指两个其他条件都相同的波形之间的水平位移量，以度或弧度为单位。正弦波的周期以 360 度来表示。因此，如果两个正弦波相差半个周期，那么它们的相对相移就是 180 度。
周期：波形的周期是指波形重复出现一次所花费的时间，以秒为单位。
频率：每个周期性波形都有一个频率。频率是指波形在一秒内重复出现的次数(如果您使用 Hz 为单位)。频率与周期互为倒数。
图 6. 正弦波的峰值幅度和 RMS 幅度
图 7 三角波的周期
模拟信号与数字信号的比较
模拟信号代表给定范围内的任意值。您不妨想象一下模拟时钟，时针每隔 12 个小时旋转 1 周。在此期间，时针一直不断移动，不会出现读值跳动或不连续的情形。现在将它与数字时钟比较一下。数字时钟仅显示小时和分钟，因此是以分钟作为间隔时间。它会一下子从 11:54 跳至 11:55。数字信号同样具备离散和量化的特性。通常，离散信号具有两个可能的值(高或低，1 或 0 等)，因此信号会在这两个可能的值之间上下跳动。
示波器的使用范围
凡是需要测试或应用电子信号的公司几乎都会用到示波器。因此，示波器的应用范围极为广泛：
– 汽车技术人员通过示波器来诊断汽车的电气问题。
– 大学实验室使用示波器向学生教授电子知识。
– 全球各地的研究组都拥有示波器。
– 手机制造商使用示波器来测试信号的完整性。
– 军事和航空航天行业使用示波器来测试雷达通信系统。
– 研发工程师使用示波器来测试和设计新的技术。
– 示波器也可用于一致性测试。例如，用于确保 USB 和 HDMI 的输出符合某些标准。
示波器的用途十分广泛，以上只是其中的几种。它的确是一种功能强大的通用仪器。
