下圖1所示為傳統臺式示波器的原理框圖，主要包含有四個功能模塊：采集、顯示、測量與分析以及存檔。其中采集模塊包含了示波器中最為關鍵的幾個核心部件：前端模擬放大器、模數轉換器ADC、采集存儲器，這幾個部件也決定了數字示波器的幾大核心指標：模擬帶寬、采樣率和存儲深度，近年來ADC的分辨率位數也越來越受到重視，逐漸成為了各示波器廠家所追求的另一大產品核心指標，目前主要的示波器廠家都發布了其10bit或者更高精度ADC的示波器。除了采集模塊外，傳統臺式示波器的另外三大模塊主要是由儀器

圖1 傳統臺式示波器的架構圖

中集成的PC（即電腦）完成的。所以一臺傳統的臺式示波器內部其實有兩塊核心電路板，其一是采集板，其二是電腦主板，采集板上集成了示波器的關鍵芯片，也是最為昂貴的部分，電腦主板就是傳統的個人電腦定制化后而成的。在傳統的臺式示波器中，采集板和電腦板通常是通過PCI或者PCIE總線進行互連和數據傳輸的。在實際應用中，有時候用戶發現示波器的屏幕上無法顯示采集到的信號，而顯示固定的類似仿真的波形，這樣的故障通常就是采集板與電腦主板之間的數據線連接問題或者采集板損壞導致的。采集板采集到數據后通過總線傳輸給電腦主板進行顯示、測量與分析以及存檔。

PC示波器本質上就是圖1框圖中的采集部分，也就是說PC示波器將示波器中最為核心的部分剝離了出來，形成一個獨立的設備，與外部的PC配合使用，通過USB總線接口在PC示波器和外部PC之間傳輸數據，如圖2所示。這樣做的好處是可以將傳統臺式示波器的核心部件做得更加緊湊，在有限的空間里實現更加強大的性能，使得示波器的各項指標也可以做得更加優秀；同時，外部的PC配置相較于傳統的臺式示波器尤其是便攜式臺式示波器會更加強大，這就使得PC儀器看上去非常小巧緊湊，然而功能上卻更加智能和強大，相較于傳統的臺式示波器能夠做得更多、更好和更加便宜。