时间内，示波器会获取波形样本点数量，然后将这些样本点写入到采集存储器。采集过程的死区时间由固定时间和可变时间组成。固定时间部分由各个仪器架构所决定。而可变部分取决于信号处理所需要的时间，是波形样本数量（记录的长度以及开启通道的数量）以及所选后处理功能数量(比如插值、数学函数、测量以及分析等)的函数。在死区时间的最后一个步骤中，图形引擎会准备好用于显示的波形，之后示波器会重新启动触发器开始新一轮的采集。
图5数字示波器采集与分析周期
采样技术大体分为两类：实时采样模式和等效采样模式。
实时采样（real-timesampling)模式使用固定的时间间隔进行采样，适用于任何形式的信号波形，重复的或者不重复的，单次的或者连续的。触发一次后，示波器对电压进行连续采样，然后根据采样点重建信号波形。它是捕捉单次信号及隐藏在重复信号中毛刺和异常信号的有效方法。
实时采样的主要缺点是时间分辨率较差。每个样点的采样、量化、存储必须在小于采样间隔的时间内完成。
图6实时采样
等效时间采样（equivalent-timesampling--ETS)模式仅测量采样瞬间波形的瞬时幅度，每次触发仅对输入信号采样一次。其工作原理是对周期性波形多次触发，多次采样，把在信号的不同的周期采样得到的数据进行重组，从而重建原始的信号波形。等样时间采样仅测量采样瞬间波形的瞬时幅度。与实时示波器不同，等效时间采样示波器的每次触发只对输入信号采样一次。下次触发示波器时，会增加一个小小的延迟然后进行下一个采样。预期的采样数决定重新生成波形所需的周期数。
等效采样包括顺序等效采样和随机等效采样两种。两者的区别在于随机等效采样不仅局限于在触发点之后，还能在触发点之前进行采样。
使用等效采样模式必须满足两个前提条件：1、波形必须是重复的；2、必须能稳定触发。
图7等效采样
示波器大多时间工作在实时采样模式，其采样率跟带宽一般没有直接关系。
相对于实时采样，等效采样技术可以实现很高的数字化转换速率。比如当被测信号频率远高更进于A/D最大采样频率时，或者从一个周期中所要采集的点数远超过A/D最大采样频率时，此时采用实时采样不可能达到目的。如果被测信号是周期的，就可以用等效时间采样来重构波形或在一个周期内达到想要的采集点数。
三、缓存深度
示波器的最大采样率与最大缓存深度密切相关。缓存深度也指记录长度，即示波器一次性可采集的波形点数，单位是点（pts)。
示波器的存储由两方面来完成：1、触发信号和延时的设定确定了示波器存储的起点；2、示波器的存储深度决定了数据存储的终点
图8缓存深度
在缓存深度一定的情况下，存储速度越快，存储时间就越短，它们之间是反比关系。存储速度等效于采样率，存储时间等效于采样时间，采样时间由示波器的显示窗口所代表的时间决定，所以
缓存深度＝采样率×采样时间
由此可见，提高示波器的缓存深度可以间接提高其采样率：当要捕获较长的波形时，由于存储深度是固定的，所以只能降低采样率，但这样势必造成波形质量的下降；如果增大存储深度，则可以使用更高的采样率，以获取不失真的波形。
如图8，PicoScope3207B,Agilent2000X,TekTDS2000(如TDS2004C）的最高采样率都能达到1GS/s或2GS/s，但是由于它们的缓存深度不一样，在实际的测量中并不能达到最高的采样率。如图，当时基为1ns/div时，屏上显示1000divisions，根据公式可知，三种示波器都可以应用最高采样率进行采样。当时基为1μs/div时，屏上显示1000divisions，时
Agilent2000X的实际采样率为：
缓存深度2.5KS/采样时间（1μs/div×1000divisions)=2.5MS/s
TDS2000的实际采样率为：
缓存深度2.5KS/采样时间（1μs/div×1000divisions)=2.5MS/s
图8存储深度决定了实际采样率的大小
四、分辨率
分辨率是数字示波器除带宽、采样率、记录长度之外的又一个重要指标，其基础是示波器采集系统中所使用的ADC的分辨率。较高的分辨率意味着示波器能够更精细地显示信号细节，从而可以进行更加精确的测量。
传统的数字存储示波器只能提供8位分辨率（8位ADC），因此可以检测到最多0.4％的信号变化（见表）。这意味着，他们不适合许多应用范围从监测传感器和传感器（温度，电流，压力）到检测噪音和振动。高精度示波器需要超过8位分辨率。
比如以8位，12位，16位PicoScope示波器为例，比较不同精度的示波器的测试结果。信号源是一个Android智能手机跑FuncGenapp，设置产生250Hz的正弦波，最大的幅度大概170mV。
例：8位示波器
8位示波器比如
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