差分放大器与共模抑制
输出只响应两输入之差
V1 = 1V 固定在反相一侧，V2 进入同相一侧。由电阻比设定的差分增益为2。滑动 V2。输出 Vout = 2(V2 − V1) 只响应两输入之差。当 V2 等于 V1 时输出为零。把 V2 调到使输出达到目标 6V。
一个信号进+，另一个进−
反相放大器只接受一个输入，而且经反相输入端。差分放大器把两个信号分到两个输入：V2 进入同相(+)端，V1 进入反相(−)端。在虚短保持两输入电位相等的同时，+端把电位拉向 V2，−端以 V1 为基准支撑。这场拉锯的结果出现在输出上，妙的是它只响应两信号之差。
共同进入的部分消失
当同一信号同时加在两个输入上——比如两根并行导线一起拾到的噪声——这就是共模。由于差 V2 − V1 为零，共模在输出中完全不出现。当电阻精确配对时，即反相侧 R1 与 Rf 之比等于同相侧 R3 与 R2 之比时，共有部分被完全抵消。所以当微弱信号从远处经两根导线引入时，差分放大器抹去两线上等量沾染的噪声，只放大信号之差。这种共模抑制能力是仪表放大器的心脏。
差分增益与纯减法
配对电阻的差分放大器输出为 Vout = (Rf/R1)(V2 − V1)。前面的 Rf/R1 是差分增益，决定把差放大多少。把四个电阻都取相等，增益变为1，于是 Vout = V2 − V1，成为把一个电压直接减去另一个的减法器。反相放大器翻转符号、同相保留符号，而差分放大器把二者的路径合并——减去一个输入、加上另一个——成为抗噪测量的基本模块。
回到第一屏
滑动 V2 时，输出长为 2(V2 − V1)，在 V2 = 4V 处达到目标 6V(V1 = 1)。在 V2 等于 V1 之处输出为零，所以你亲眼看到输出只响应差。把一个信号送入+、另一个送入−的这一结构，抹去两线上等量沾染的噪声，只放大差。合并了反相与同相路径的这种差分放大，正是把微弱信号从远处干净引入的测量基本模块。