Wymagania stawiane oscyloskopom szybko rosły. Szczególnie trudno było zapewnić dobre parametry zarówno w zakresie małych częstotliwości (migotanie obrazu), jak i dużych (ograniczone pasmo wzmacniaczy, trudność w realizacji skompensowanych dzielników napięciowych itp.). Wkrótce pojawiły się analogowe linie opóźniające pozwalające oglądać historię zdarzeń przed momentem wyzwolenia. Dzięki luminoforom z wydłużoną poświatą można było obserwować m.in. przebiegi wolnozmienne, lampy takie dawały również namiastkę możliwości oglądania krótkich impulsów pojawiających się w przypadkowych momentach. Taki obraz znikał jednak po pewnym czasie, więc jedynym sposobem w miarę wygodnej obserwacji impulsów przypadkowych było wykonanie fotografii z użyciem specjalnej przystawki synchronizującej migawkę aparatu z układem wyzwalania oscyloskopu. Pomijamy przy tym cały trud związany z obróbką fotochemiczną materiałów. Pełny komfort pracy pojawił się dopiero po skonstruowaniu tzw. lampy pamiętającej, czyli ok. roku 1964. W dalszej kolejności zwiększano liczbę kanałów pomiarowych, wprowadzono synchronizację sygnałem telewizyjnym, wprowadzono wymienne wkładki pomiarowe, a przede wszystkim poszerzano pasmo częstotliwości.
Rozwój oscyloskopów przebiegał obranymi kierunkami, aż do pojawienia się pierwszych przyrządów cyfrowych. Od tego momentu możemy mówić o prawdziwej rewolucji w technice pomiarów. Jak grzyby po deszczu wyrastały kolejne odmiany oscyloskopów cyfrowych: DSO ( Digital Storage Oscilloscope ), DPO ( Digital Phosphor Oscilloscope ), MSO ( Mixed Signal Oscilloscope ), MDO ( Mixed Domain Oscilloscope ). Większą część bloków funkcjonalnych wykorzystywanych w oscyloskopach analogowych trzeba było przekonstruować, część z nich w ogóle przestała istnieć. Klasyczną lampę obrazową zamieniono na duży, kolorowy wyświetlacz LCD z matrycą TFT. Zmieniła się zatem zasada tworzenia oscylogramów. Nie zmieniły się natomiast niektóre przyzwyczajenia użytkowników, nabyte jeszcze w starych czasach przyrządów analogowych.

DPO, czyli luminofor cyfrowy

Przyzwyczajenia użytkowników wywodzące się z czasów klasycznych lamp obrazowych były tak silne, że po początkowym zachwycie nową, cyfrową technologią, coraz częściej zastanawiano się, jak na wyświetlaczu LCD zaimplementować pewne unikatowe cechy lampy z luminoforem. Zasada jej działania polega na tym, że odpowiednio przyspieszone, ukierunkowane i zogniskowane w wąską wiązkę elektrony uderzając w wewnętrzną ściankę ekranu powodują selektywne zaświecenie luminoforu w miejscu zderzenia. Jasność świecenia jest proporcjonalna do energii elektronów, a czas takiego rozbłysku jest zależny od parametrów luminoforu. Szybkość przemiatania wiązki jest na tyle duża, że w niektóre fragmenty ekranu elektrony mogą uderzać kilka razy, zanim luminofor w tych miejscach jeszcze całkowicie nie wygaśnie. W efekcie użytkownik obserwuje oscylogram, którego poszczególne punkty są tworzone z różną jasnością. Tam, gdzie elektrony wielokrotnie trafiają w to samo miejsce, wykres jest jaśniejszy. Tymczasem w pierwszych oscyloskopach cyfrowych z wyświetlaczami LCD (DSO – ( Digital Sampling Oscilloscope ) obraz był tworzony wyłącznie na zasadzie zapalania lub gaszenia punktu. Trudność z tworzeniem oscylogramów w oscyloskopach cyfrowych, ale na podobieństwo oscyloskopów analogowych, nie ogranicza się jednak wyłącznie do wyświetlacza umożliwiającego zapalanie punktów z różną jasnością. Problem jest o wiele bardziej złożony. Oscyloskop taki musi charakteryzować się sporą mocą obliczeniową, wykonuje bowiem jednocześnie bardzo dużo operacji związanych m.in. z przechwytywaniem sygnałów, zapisywaniem ich w buforze, wyświetlaniem, a także złożoną analizą matematyczną. Wszystko odbywa się w czasie rzeczywistym.
Oscyloskopy spełniające powyższe warunki powstały w pracowniach Tektronixa. Nowej rodzinie przyrządów nadano nazwę DPO – Digital Phosphor Oscilloscope , co sugeruje użytkownikom podobieństwo pracy takich oscyloskopów do ich analogowych pierwowzorów. Mówi się, że są to przyrządy tworzące wykresy trójwymiarowe. Mamy więc poziomą oś czasu i pionową oś napięcia. Trzecia oś jest związana z dystrybucją amplitudy sygnału w czasie, i jest to oś wirtualna – ekran wyświetlacza jest przecież płaski. Dane zmieniające się wzdłuż tej osi są reprezentowane jako modulacja jasności punktów tworzących wykres. Przedstawiony na rys. 2 oscylogram został utworzony z wyraźnie widocznym zróżnicowaniem jasności poszczególnych jego fragmentów. Przypomina on do złudzenia oscylogramy obserwowane w klasycznych oscyloskopach z lampą obrazową, mimo że pochodzi z cyfrowego oscyloskopu DPO. Istnieje też druga metoda tworzenia oscylogramów, polegająca na modyfikacji koloru punktów, zamiast ich jasności. Efekt wizualny nie przypomina jednak wtedy klasycznej lampy analogowej.