Respuestas:
Un ADC diferencial medirá la diferencia de voltaje entre dos pines (la entrada más y menos). Un ADC de un solo extremo ("normal") medirá la diferencia de voltaje entre un pin y tierra.
Se pueden configurar muchos ADC diferenciales para proporcionarle el doble de canales en modo de terminación única. Por ejemplo, el AD7265 tiene 6 canales diferenciales y 12 canales de un solo extremo.
Un ADC regular muestrea sus entradas en el rango de 0V a AVcc, donde AVcc a menudo es configurable (5V, 2.56V, entrada del usuario, etc.).
Un ADC diferencial desplaza la referencia inferior de 0 V a otro valor, ya sea una entrada de usuario en una segunda entrada analógica o una referencia interna. Esto es útil para medir señales pequeñas que tienen un gran desplazamiento de CC, por ejemplo, medir cambios de 100mV en el rango de 2.5-2.6V.
Las lecturas para voltajes inferiores al desplazamiento dependen del hardware; pueden dar lecturas negativas, valores absolutos o cero.
Una aplicación típica es en una celda de carga que tiene un pequeño cambio de voltaje en algún desplazamiento de CC.
Como otros dijeron, tiene dos entradas para cada señal, una de las cuales se resta de la otra.
Esto le da más relación señal-ruido porque
Es difícil decir exactamente de qué está hablando sin una referencia, pero supongo que está hablando de un ADC que tiene una entrada de par diferencial.
Los pares diferenciales son cosas ingeniosas que le permiten duplicar la oscilación de voltaje percibida sin aumentar el suministro e inducir ruido adicional. Esencialmente, lo que sucede es que, en lugar de tener una señal referenciada a tierra, los dos cables son totalmente opuestos; cuando una línea está en + 1.3V, la otra está en -1.3V. El voltaje de cualquier línea a tierra es solo 1.3V, pero dado que el ADC está convirtiendo la diferencia del voltaje en estas señales, tiene 2.6V.
Supongo que está hablando de ADC que muestrean señales diferenciales.
Los pares diferenciales se usan donde quiera limitar los voltajes inducidos. Ethernet y USB están señalizados diferencialmente. Gran cantidad de RF se señaliza de manera diferencial. Si buscas en Google, encontrarás MUCHA más información.
Otro punto aún no mencionado es que un ADC típico que está diseñado para resolver señales de 0-3 voltios con una precisión de milivoltios (12 bits) podría no tener una precisión mucho mayor que la precisión de un milivoltio cuando se trata de resolver una señal diferencial de 0.1 voltios en un señal de modo común de dos voltios (por ejemplo, puede tener 8 bits de precisión útil), mientras que un ADC que está diseñado para resolver pequeñas señales diferenciales podría funcionar mucho mejor; un ADC de 12 bits podría diseñarse para tales propósitos para proporcionar 12 bits de precisión útil con una señal de 0.1 voltios sin tener que ser diseñado para proporcionar 16 bits de precisión en una señal más grande).
Un ADC diferencial es un dispositivo de dos terminales. En principio, toma la diferencia entre los voltajes en los dos terminales y los convierte en un número binario del complemento a 2. Diría que es común ver este tipo de ADC utilizado para señales que varían alrededor de GND, ya que, en principio, las conversiones negativas tienen significado en este contexto. Un ADC de un solo extremo es un dispositivo de un terminal, donde el voltaje se convierte en un número binario comparándolo con una referencia interna (por ejemplo, tierra). Por lo general, se utilizan para sensores que han emitido un voltaje lineal en proporción al fenómeno que están detectando.