如何采集高频、低占空比信号的电压？

对于10kHz，20us的，幅值在0到5V的高频信号，如何能够用单片机实时采集其电压幅值？尝试了用单片机的内部的AD采集，但是速度不够。
感觉最好能够将该高频信号通过高速AD来转换，然后临时存储在RAM内，单片机再去读取RAM的数据。不知道这样的方案是不是可行？可行的话推荐电路或芯片是啥？
或者有没有大神能够提出更好的方案？求指导，谢谢