図に示す基本的な差動増幅回路を参照すると、R1=R2 R3=R4 の条件下で、その出力と入力の関係は次のようになります。
具体的な導出過程の参考：差動オペアンプの増幅率の計算と結論_黒化KS-CSDNブログ
この式から、差動アンプは正転端子と反転端子間の差動モードの信号を増幅していることがわかり、V+とV-に同時にバイアス電圧V1を加えたとすると、Voutは変わらないことがわかります。コモンのアナログ信号 V1 は差動アンプによって増幅されないため、変更されません。
以下に例を示します。
V+ がピークツーピーク値 1V の正弦波信号、V- がピークツーピーク値 1V で V+ と 180 度の位相差を持つ正弦波信号であるとします。
ピークトゥピーク 2Vの正弦波信号となり、R4=10Ω、R1=2Ωとすると増幅率は5倍となります。
次に、Vout = ピークツーピーク値が 2 ✖️ 5 = 10 の正弦波信号となります。
理想的な差動アンプはコモンモード信号を完全に抑制しますが、実際には、抵抗を等しくすることができないことや、アンプ内の MOS 管のアスペクト比のプロセス誤差により、コモンモード信号はモード電圧も増幅され差が生じます。したがって、実際には出力端には差動モード出力電圧 + コモンモード干渉電圧が存在します。