正如我们之前讨论过的，当设计一个高性能数据采集系统时，通常指定和挑选的最重要元件是模数转换器（通常包含采样和保持功能）。随着ADC的发展，推动着ADC/采样和保持功能的模拟输入的需求也在增长。从历史观点上说，传统设计ADC带有单端输入，单端输入由单端模拟采样输出来驱动。现在，目前ADC通常具有差分输入（差分输入可以允许系统性能得到明显改善）以及专业的更高性能的电路拓扑结构。真正的差分输入ADC可以提供优于更多单端型ADC的许多优势。除了差分放大器/ADC共模抑制能力，这些驱动放大器以及ADC也可以用于克服许多普通单端电路的直流偏压的局限性。下面是一个清单，即可以通过差分放大器驱动和ADC的恰当应用可以解决的一些典型问题的清单：1）放大器输出电压摆幅限制，2）不期望的直流偏置点，3）接地引入的低水平噪声，4）输入信号的不必要的共模干扰。由于这些问题，为了实现期望的结果，理解下述问题是十分重要的：差分输入的配置、操作，和实现这些输入模式的电路，以及选择正确电压水平的技术。

讨论偏压的解决方案之前，理解差分ADC的功能是很重要的。一个真正的差分ADC是差分信号输入数字信号输出的，数字输出有二进制补码或者补码偏移二进制格式（见图2中各种各样的ADC输出编码）。ADC输出要么是正的要么是负的，这取决于差分输入的电压。值得留意的是，当输入相等时（不管直流共模电压是多少，这就是为什么一个差分系统内消除共模电压的原因）， ADC输出为零，这是非常重要的。当IN+ 和 IN-之间的电压差增加时，输出编码也增加。（这个例子中的）数字编码饱和的最大电压为图3中显示的参考电压。.ADC的VREF通常连接到中幅参考电压，差分信号在中幅参考电压中会出现摆幅情况，同样，VREF也可以连接到全幅输入范围。图3中显示的电路展示了正在被应用于一个差分ADC的IN+ 和 IN- 脚的差分信号。这种方法被称为ADC的完全差分计算。电路下面的图表显示了差分应用的合理电压水平。输入以共模电压为中心（VCM通常是VREF 或者VREF 的派生词），在这种情况下，VREF等于最大输出信号的摆幅。
有些信号是单端型的，一个真正的差分转换器也可以应用于单端输入信号。图四展示了一个应用于IN+输入的单端输入信号。共模电压与ADC的负输入相连接，而信号连接到正输入。这种方式被称为“虚拟差分”运算，并且只有一个输入用于获得全部组输出编码。一个虚拟差分输入可以得到这个方程式 VinDIFF=(IN+)-(Vref)，然而一个标准差分输入电压摆幅等于VinDIFF=(IN+)-(IN-)。按照定义，如果与完全差分情况相同，设定IN+为峰峰值的时候，VinDIFF等于1/2全幅输入范围。这就意味着ADC输入振幅只运用1/2的输出编码，即ADC MSB未转换状态。为弥补这种情况，单端型输入信号应该分两次驱动，在差分情况下，振幅可以达到全部输出编码的结果。

在大多数应用程序中，ADC参考电压将会是系统中最稳定的电压源。事实上，一个高性能数据采集系统的精确度通常不会超过ADC本身参考电压的精确度。这就是单端型和差分系统的折中方案。在单端型系统中，需要对输入驱动放大器直流精确提出要求。但是在一个差分系统中，反而对参考电压提出直流精确要求，对于参考电压来说，在ADC的芯片上比起通过芯片外的一个外部放大器驱动程序更加容易控制。当然，在虚拟差分系统中，同样的参考电压也可以用作直流偏置点。按照之前的讨论，图5显示了，在单端型输入的情况下，IN-和VREF需要接近信号输入的中间摆幅，然而，在差分情况下，为了获得全部ADC输出编码，IN+需要摆动的幅度为两倍峰峰值。 

当以不同的方式驱动ADC时，需要格外的小心。IN+和IN-必须在时间和频率方面完美匹配，以便减少失真。用于获得不同结果的子电路数量很多。例如，有很多极佳的差分驱动放大器，他们可以实现在高频宽的情况下减少失真。这些放大器也具备高功率。频谱的另一边，差分驱动器也可以通过使用不同类型的变压器电路实现上述结果。在高频宽的情况下，他们可以减少失真甚至无失真，但是他们很难通过输出阻抗来表示，而且当驱动模拟输入带有电压和电流误差的某一类型ADC时，会引发严重问题。我们将在随后讨论多种类型的差分驱动器。 

此外，当设计一个高性能（高频）数据采集系统时，因为ADC通常是整个系统分辨率，精确度和噪声的限制因素，因此需要关注ADC的驱动输入。单端型输入需要一个极度稳定的外部驱动放大器，并且需要具有严格的直流技术参数
 
差分输入需要一个极度稳定的板级ADC参考电压，以及带有差分输出的外部放大器。无论ADC具有单端型输入还是差分型输入，设计者都需要了解每种配置的系统水平取舍。和以往一样，选择合适的ADC ，是它的直流技术参数与你期望系统能够达到的关键结果相互关联，然后设置系统水平性能参数的大多数限制参数。