Za vstupným deličom v osciloskope nasleduje vstupný zosilňovač, ktorý zabezpečuje dostatočnú citlivosť osciloskopu na signály malých amplitúd. Je riešený ako diferenciálny zosilňovač. Na obrázku je nakreslený pre názornosť jednoduchý zosilňovač používaný v starších jednokanálových osciloskopoch.
Vstupný zosilňovač vertikálnej vetvy osciloskopu musí spĺňať viaceré požiadavky. Medzi hlavné patria : veľký vstupný odpor, malá vstupná kapacita, veľká dynamika ( rozkmit ), veľké zosilnenie ( až 100000 ), dobrá linearita a veľká šírka frekvenčného pásma. So zosilnením úzko súvisí citlivosť oscoloskopu definovaná ako nominálne napätie na vstupe, ktorým sa lúč na tienidle obrazovky vychýli o jeden dielik rastra.
Veľký vstupný odpor a malá vstupná kapacita je zabezpečená použitím FET tranzistora na vstupe zosilňovača. Informácia o ich hodnote je napísaná priamo pri vstupnom konektore na osciloskope, napr.: 1MW /25pF ( veľkosť vstupného odporu platí pre jednosmerné signály, alebo signály s nízkym opakovacím kmitočtom.) Za týmto tranzistorom nasleduje diferenciálny stupeň T2, T3 a oddeľovací stupeň T4, T5. Kvôli zväčšeniu zisku je možné radiť viacero diferenciálnych stupňov za sebou do kaskády. Posun stopy na obrazovke osciloskopu vo vertikálnom smere sa v našom prípade robí potenciometrom P1.
V moderných osciloskopoch je zmena citlivosti riešená tak, že dekadické zmeny ( 1×, 10×, 100×) sú realizované vstupným deličom a jednotkové zmeny ( 1×, 2×, 5×) sú realizované zmenou zosilnenia vstupného zosilňovača ( napríklad zmenou odporu rezistora R8.) Prepínač zmeny citlivosti vertikálnej vetvy osciloskopu je označený : 1, 2, 5, 10,....500 mV/dielik alebo V/dielik.
Dôležitým parametrom pre posúdenie kvality osciloskopu je súčin horného medzného kmitočtu fh a doby nábehu tn ( t.j. čas trvania prechodu signálu na výstupe zosilňovača z 10 % na 90 % úrovne jednotkového skoku na vstupe zosilňovača.) Malo by platiť :
Platí, že signál privedený na vstup zosilňovača s dobou nábehu 5.tn a dlhšou sa zobrazuje na výstupe zosilňovača so zanedbateľnou chybou.
V dvojkanálových osciloskopoch za zosilňovačom nasleduje elektronický prepínač. Týmto obvodom vieme zabezpečiť možnosť súčastného sledovania dvoch priebehov.