下图1所示为传统台式示波器的原理框图，主要包含有四个功能模块：采集、显示、测量与分析以及存档。其中采集模块包含了示波器中最为关键的几个核心部件：前端模拟放大器、模数转换器ADC、采集存储器，这几个部件也决定了数字示波器的几大核心指标：模拟带宽、采样率和存储深度，近年来ADC的分辨率位数也越来越受到重视，逐渐成为了各示波器厂家所追求的另一大产品核心指标，目前主要的示波器厂家都发布了其10bit或者更高精度ADC的示波器。除了采集模块外，传统台式示波器的另外三大模块主要是由仪器
图1 传统台式示波器的架构图
中集成的PC（即电脑）完成的。所以一台传统的台式示波器内部其实有两块核心电路板，其一是采集板，其二是电脑主板，采集板上集成了示波器的关键芯片，也是最为昂贵的部分，电脑主板就是传统的个人电脑定制化后而成的。在传统的台式示波器中，采集板和电脑板通常是通过PCI或者PCIE总线进行互连和数据传输的。在实际应用中，有时候用户发现示波器的屏幕上无法显示采集到的信号，而显示固定的类似仿真的波形，这样的故障通常就是采集板与电脑主板之间的数据线连接问题或者采集板损坏导致的。采集板采集到数据后通过总线传输给电脑主板进行显示、测量与分析以及存档。
PC示波器本质上就是图1框图中的采集部分，也就是说PC示波器将示波器中最为核心的部分剥离了出来，形成一个独立的设备，与外部的PC配合使用，通过USB总线接口在PC示波器和外部PC之间传输数据，如图2所示。这样做的好处是可以将传统台式示波器的核心部件做得更加紧凑，在有限的空间里实现更加强大的性能，使得示波器的各项指标也可以做得更加优秀；同时，外部的PC配置相较于传统的台式示波器尤其是便携式台式示波器会更加强大，这就使得PC仪器看上去非常小巧紧凑，然而功能上却更加智能和强大，相较于传统的台式示波器能够做得更多、更好和更加便宜。
