隨著對精度要求的不同提高，全差分信號鏈組件因出色的性能脫穎而出，這類組件的一個主要優點是可通過信號路由拾取噪聲抑制。由于輸出會拾取這種噪聲，輸出經常會出現誤差并因而在信號鏈中進一步衰減。此外，差分信號可以實現兩倍于同一電源上的單端信號的信號范圍。因此，全差分信號的信噪比(SNR)更高。經典的三運放儀表放大器具有許多優點，包括共模信號抑制、高輸入阻抗和精確（可調）增益；但是，在需要全差分輸出信號時，它就無能為力了。人們已經使用一些方法，用標準組件實現全差分儀表放大器。但是，它們有著各自的缺點。

圖1.經典儀表放大器。
? ? ? ?一種技術是使用運算放大器驅動參考引腳，正輸入為共模，負輸入為將輸出連接在一起的兩個匹配電阻的中心。該配置使用儀表放大器輸出作為正輸出，運算放大器輸出作為負輸出。由于兩個輸出是不同的放大器，因此這些放大器之間動態性能的失配會極大地影響電路的整體性能。此外，兩個電阻的匹配導致輸出共模隨輸出信號運動，結果可能導致失真。在設計該電路時，在選擇放大器時必須考慮穩定性，并且可能需要在運算放大器上設置一個反饋電容，用于限制電路的總帶寬。最后，該電路的增益范圍取決于儀表放大器。因此，不可能實現小于1的增益。

圖2.使用外部運算放大器生成反相輸出。
另一種技術是將兩個儀表放大器與輸入開關并聯。與前一電路相比，這種配置具有更好的匹配驅動電路和頻率響應。但它不能實現小于2的增益。該電路還需要精密匹配增益電阻，以實現純差分信號。這些電阻的失配會導致輸出共模電平的變化，其影響與先前的架構相同。通過交叉連接兩個儀表放大器，這種新電路使用單個增益電阻提供具有精密增益或衰減的全差分輸出。通過將兩個參考引腳連接在一起，用戶可以根據需要調整輸出共模。

In_A的增益由以下等式推出。由于輸入電壓出現在儀表放大器2的輸入緩沖器的正端子上，而電阻R2和R3另一端的電壓為0 V，因此這些緩沖器的增益遵循適用于同相運算放大器配置的等式。同樣，對于儀表放大器1的輸入緩沖器，增益遵循反相運算放大器配置。由于差分放大器中的所有電阻都匹配，因此緩沖器輸出的增益為1。