虛擬示波器通常包含三個部分：數據采集器+電腦+虛擬儀器軟件，數據采集器對輸入的模擬信號進行調理、模數轉換、必要時對數據進行緩存;電腦是廣泛普及的常用工具，具有強大的人機交互資源，包括大屏幕顯示（相對于傳統示波器的狹小屏幕來說）、鼠標操作、鍵盤操作、觸摸屏操作、聲音操作等，和強大的計算能力，包括一個或多個高速CPU、海量的存儲空間包括硬盤、網盤、內存等;虛擬儀器軟件建立在電腦強大的計算資源和人機交互資源之上，對采集到的數據進行處理、分析、顯示，并為用戶提供人機交互界面。

與傳統獨立式示波器相比，虛擬示波器具有硬件上的價格優勢，主要是因為電腦是大眾普及產品，盡管功能強大，但由于市面上每年數十億臺的銷量以及廣泛的競爭，價格非常便宜。而集成了普通電腦能力的傳統示波器的價格是非常昂貴的，可為普通的電腦價格的十倍甚至百倍以上。虛擬示波器的另一個優勢是虛擬儀器軟件帶來的。軟件可以提供傳統示波器無法提供的靈活性、可擴展性、可升級性。通過軟件功能的改變，在同樣的硬件基礎上可以定義出不同的儀器，多個儀器甚至可以同時使用。因此雖然我們有時仍然稱之為虛擬示波器，其實不準確，因為其功能遠遠超出了常規示波器的范疇，而涵蓋了包括頻譜分析儀、動態信號分析儀、失真分析儀、信號發生、數據記錄儀、LCR表、振動分析儀等、邏輯分析儀、協議分析儀、網絡分析儀等等多種傳統儀器。

虛擬儀器軟件是虛擬示波器的核心部件。一個良好的虛擬儀器軟件能最大限度地、最有效地利用電腦本身的強大資源，包括電腦的CPU、內存、硬盤和交互個工具。虛擬示波器的設計準則是能用電腦本身的硬件實現的，就無需在數據采集器里復制相同的功能硬件，以最大限度地重復利用資源，減小成本。一個好的虛擬儀器軟件的功能應大大超過傳統的普通示波器的功能，因為虛擬儀器軟件運行于比傳統示波器硬件功能強大得多的電腦上。
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