Differentiaalinen signalointi on tekniikka tietojen lähettämiseksi sähköisesti käyttämällä kahta eri signaalia. Vertailun vuoksi yksipäinen signalointi käyttää vain yhtä signaalia. Differentiaalinen signalointi on tehokas sekä analogisessa että digitaalisessa signaloinnissa. Jotkut äänijärjestelmät käyttävät edelleen analogisia järjestelmiä, mutta useimmat viestintäprotokollat, kuten Ethernet, Universal Serial Bus (USB), RS-422 ja RS-485, käyttävät digitaalista signalointia.
Vastaanotin kokoaa alkuperäisen signaalin lukemalla kahden lähetetyn signaalin välisen jänniteeron. Tämän tekniikan avulla vastaanotin voi sivuuttaa signaalien absoluuttisen jännitteen, joka voi vaihdella huomattavasti lähettimen ja vastaanottimen välillä kulkiessaan. Siksi differentiaalinen signalointi on paljon luotettavampi tapa lähettää tietoja sähköisesti kuin yksipäinen signalointi.
Differentiaalisella signaloinnilla on kaksinkertainen melunkesto kuin yksipäisellä signaloinnilla. Tämä on etu pienjännitelaitteille, kuten matkapuhelimille ja kannettaville puhelimille. Nämä laitteet suuntaavat edelleen matalamman jännitteen virtalähteisiin ei -toivotun säteilyn vähentämiseksi ja virran säästämiseksi.
Yksipäisen digitaalijärjestelmän korkea logiikkataso on syöttöjännite (Vs). Tämän järjestelmän alhainen logiikkataso on maajännite tai 0 volttia (V). Näiden kahden jännitetason ero on siis Vs – 0 V = Vs. Differenssisignaaliparin jännitteillä on sama suuruus, mutta napaisuus vastakkainen, joten jännitteet ovat +Vs ja –Vs. Tämä tarkoittaa, että kahden signaalin välinen jännite -ero on (+Vs) – (–Vs) = 2Vs, mikä kaksinkertaistaa signaalin kohinankestoisuuden.
Yksipäisillä signaaleilla, kuten RS-232, on se etu, että ne vaativat vain yhden johdon. Vähintään 12 voltin jännite ilmaisee signaalin ja alle kolmen voltin jännite signaalin puutetta. Tämä antaa jonkin verran häiriönsietoa yksipäiselle signaalille, koska luonnolliset sähkönlähteet tuottavat harvoin kolme volttia.
Yksipäisen signaalin ensisijainen haitta on, että se ei voi toimia suurella nopeudella. Induktanssi ja kapasitanssi ovat sähköisiä tehosteita, joilla on taipumus peruuttaa korkeataajuisia signaaleja ja siten rajoittaa yksipäisen signaalin nopeutta. Tämäntyyppinen signaali vaatii myös korkeampia jännitetasoja, jotta vältetään korkea virhetaso lähetyksen aikana.
Tietokoneet käyttävät yleensä differentiaalista signalointia sähkömagneettisten häiriöiden vaikutusten minimoimiseksi. Nämä laitteet käyttävät tasavirtaa, joka ei pysty poistamaan häiriöitä. Tietokoneen pienjännitesignaalilinja ja suurjännitelinjajohto jakavat usein saman maan. Tämä voi aiheuttaa sen, että voimajohto aiheuttaa merkittävän jännitteen signaalijohdossa aiheuttaen häiriöitä.