在需要高準確度，雜訊抗擾度及訊號完整性設計的系統中，差動輸出放大器廣受青睞。差動輸出放大器提供正負兩個輸出，兩者幅度相等，但相位相反。由於差動輸出放大器具備兩個平衡輸出訊號，因此能夠在不造成訊號衰減的情況下處理接地偏移，使其成為高精密度和高性能應用的不二之選。由於放大器對接地偏移不敏感，因此這些裝置可進行長距離輸出訊號佈線，並不會影響訊號的完整性。

差動輸出放大器有幾個設計考量因素。其中一項考量就是 PCB 配置。PCB 配置不良會影響放大器維持準確共模輸出電壓的能力。由於差動放大器需仰賴反相及非反相路徑，因此若要減少輸出誤差，就必須確定兩條輸出線路的 PCB 走線長度相等，以維持對稱性。有幾種不同的設計選項可將差動輸出放大器與類比轉數位轉換器 (ADC) 配置在一起。選項一 (如圖 2-1所示) 是直接將差動輸出放大器連接至差動輸入 ADC 的配置。不過，像 MSP430 和 C2000 等處理器都內嵌入了單端輸入 ADC。此考量需要將差動訊號轉換為單端訊號以直接與 ADC 介接。將差動轉換為單端輸出是輸出到單端輸入 ADC 的最佳設計，如圖 2-1中的選項 2 所示。

圖 2-1 差動輸出配置

此配置加入了額外的放大器，將差動訊號轉換為直接輸出至 ADC 的單端訊號。如需將差動器連接到單端輸出級的更多資訊，請參閱《±250 mV 輸入範圍和單端輸出電壓的隔離電流感測電路》一文中的類比工程師電路。另一種設計是使用兩個單端輸入 ADC 並在 MCU 中將數值相減，如圖 2-1中的選項 3 所示。然而，選項 3 的缺點是誤差會累積，且需要額外的 ADC，因此該選項的吸引力較低。