该具有差动输入的高增益电路的名称起源于模拟计算机时代。每一个数学运算都需要一个放大器来将一个函数与下一个函数隔离。简单来说，可以配置一个运算放大器(op amp)，以用于实现反相或非反相增益（见图1）。

图1基本增益级

该增益方程式表明，当Ri>Rf时，反相级可能会有一个小于1的闭环增益(Acl)；当Ri=Rf时，该增益为-1（反相）,该非反相级绝不可能有一个小于单位增益(unity)的增益。当Ri为开路时，该电路就会简化为一个单位增益电压跟随器。如果需要一个小于1的增益，那么就应该在放大器前面放置一个电压分压器。

由于这是一个线性系统，所以适用线性迭加法则。因此，下面要讲的就是将两个或更多的信号累加起来（见图2）。

为了建立这些关系，首先假设V2=0，并以V1的一个函数写出Vout的方程式。然后假设V1=0，并写出V2的方程式。将两项合并就可以得到完整的传输函数。可以用此处所示的部分并联方式添加更多的输入，并且利用该迭加技术可以得出总传输函数。

与刚才的运算相比，这种可添加电压的能力更具价值。在一个设计中，很多时候都必须进行一个电平转换，而这些电路正好可以完成这一任务。通过这些求和的变化，也有可能实现补码运算（也即减法运算）见图3。

图3差动放大器(diff amp)

如上那样使用线性迭加，该差动放大器的通用输出表达式为：

一种被广泛使用的应用是那些可用信号依存(ride on)于干扰信号中的应用（见图4）。干扰信号被称作共模电压(Vcm)，因为其为两个输入共有，而理想信号为差模电压(Vdm)。在此情况下，其值为Vdm1与Vdm2的和。

消除干扰信号的精确度取决于两个变量：电阻器匹配的精确度和运算放大器的参数（被称为共模抑制比(CMRR)）。假设的确存在完美的运算放大器，那么电阻器不匹配导致的输出计算则为一道简单的电子表格计算题。

电阻器不匹配率

输出误差

(μV/V)

误差(dB)

1%

4950

-46.1

0.1%

499.5

-66.0

0.01%

49.95

-86.0

表1电阻器不匹配导致的输出计算