示波器是一种快速的X-Y电子描绘器，可根据需要，描绘出输入信号对另一信号或者输入信号对时间的关系曲线。在示波管的屏面上，有一个光点随输入电压而移动，起类似记录笔的作用。在一般情况下，Y轴(垂直轴)输入端接入被测电压信号，使光点依电压的瞬时值作上下移动;X轴(水平轴)输入端接内部产生的随时间作线性变化的锯齿波电压，使光点均匀地从左到右扫描。于是，在荧光屏上，光点就描绘出输入电压随时间变化的曲线。
如果被测信号以足够快的速度重复出现，并与锯齿波间保持固定的时间关系，则显示的曲线可保持稳定。示波器就是这样一种可将随时间变化的电压描绘成可见图像的工具。并且，现已成为电子测量的通用仪器。一般示波器可测量信号的电压、电流、频率、周期、相位以及电路的幅频特性和相频特性等。
随着示波器功能的不断完善，性能指标的不断提高，示波器电路也越来越繁杂，但基本结构与工作原理都大同小异。示波器的结构框图如图13.5.1所示。
示波管是示波器的主要器件之一，是由玻璃封装的电真空器件，其作用是把被测电压变换成发光的图形。由阴极发射出的电子束经聚焦、加速、偏转等调节控制后，轰击涂有荧光粉的荧光屏，使被轰击部分激发出可见光。示波管的偏转系统由两对互相垂直的偏转板组成，分别控制电子束的垂直与水平方向偏转。因此在示波器中，当垂直偏转板(即Y轴)接人被测信号电压、水平偏转板(即X轴)接人锯齿波电压，并且两者保持一定的时间关系时，荧光屏上就能显示出稳定的信号波形。
Y轴放大器的作用是把被测信号电压输入到垂直放大器放大后，送到示波管Y轴偏转板上进行观察。这是因为通常被测信号电压的幅度不足以在示波管上产生可以观察的垂直偏转，必须经过垂直放大器放大才行。示波器要观察的信号从几十毫伏到几百伏都有，若将几百伏的信号直接接入放大器，放大器就不能正常工作。为了适应被测信号幅度这么大的变化范围，保证放大器正常工作，垂直通道接有衰减器，操作时可根据输入信号大小，选择合适的衰减档位，必要时，可用面板上的“Y轴增幅”旋钮调节放大器的放大倍数，使屏面上显示的信号具有便于观察的适当幅度。
X轴放大器的作用是将扫描电压或外接信号进行放大，并由一转换开关进行选择。
扫描发生器是产生用作时基的锯齿波电压。要得到稳定的显示波形，X、Y轴所加信号之间必须保持一定的严格的时间关系。即每次扫描的起点，必须对应于被测信号的某一确定时刻，荧光屏上才能显示出稳定的波形。若不满足这一条件，荧光屏上显示的波形就不会稳定，甚至可能是杂乱无章的。为了使显示波形稳定而加入的信号叫做同步(触发)信号。用经垂直放大器放大后的被侧信号分量作同步信号的，叫内同步;用外接信号作同步信号的，叫外同步;用示波器电源变压器取出的信号作同步信号的，叫电源同步。不管同步(触发)信号从何处引入，它在时间上必须与被侧信号有一定的对应关系，才能起到同步(触发)作用。
另外，为了使荧光屏上所显示的波形稳定，便于调节波形在荧光屏上的位置、亮度、清晰度等，在电子示波器中还设有同步电路，亮度、位移、聚焦等调节电路。有的示波器还增设了触发扫描、时间测量、幅度校准等辅助电路，使电子示波器的使用更加便利、广泛。
