Liegt z.B. einer der Anschlüsse des Strommesswiderstandes um 5 V höher als GND (Eingangsgleichtakt-Spannung) und ist das Messsignal über dem Widerstand nur 0,1 V groß, so müsste man das Oszillsokop auf beiden Kanälen auf einen Meßbereich einstellen, der mit 5 V nicht übersteuert ist (z.B. 1 V/Teil), und dann (mit Kanal 1 - Kanal 2) die Differenz bilden.
Aufgrund der mangelnden Empfindlichkeit der Oszilloskop-Eingänge in diesem Messbereich wird man jetzt vom 0,1 V Messsignal nicht mehr viel sehen. Der Strahl wird nur minimal ausgelenkt werden.

Um diese Messaufgabe sinnvoll zu lösen, kann man diesen Differenz-Tastkopf benutzen. Er verkraftet eine Eingangsgleichtakt-Spannung von ±10 V, auch wenn das Messsignal nur einige Millivolt groß ist. Für sehr kleine Messsignale bietet der Differenz-Tastkopf weiter die Möglichkeit, das Signal um den Faktor 2, 5 oder 10 sehr rauscharm zu verstärken.

Sollte der Eingangsgleichtakt-Bereich von ±10 V nicht ausreichen, können zwei gewöhnliche 10:1 Oszilloskop-Tastkopfe vorgeschaltet werden. Das funktioniert deswegen, weil der Eingangswiderstand des Differenz-Tastkopfes 1 MOhm beträgt, wie bei einem Oszilloskop. Der Eingangsgleichtakt-Bereich beträgt dann 100 V, was für die meisten Anwendungsfälle ausreichen wird.
Wird die Verstärkung in diesem Fall auf 10 eingestellt, wird die Spannungsteilung der beiden Tastköpfe durch die Verstärkung kompensiert, wodurch sich eine Gesamtverstärkung von 1 ergibt.

Aufbau:
Die Schaltung wird auf einer zweiseitigen Leiterplatte aufgebaut und in ein Blechgehäuse montiert, womit die Schaltung gut gegen Störungen geschirmt ist. Das Gehäuse besteht aus einer Wanne und einem aufsteckbaren Deckel. Als Signal-Ein- und Ausgänge dienen BNC-Buchsen. Die Versorgungsspannung wird über eine 6-polige Mini-DIN-Buchse zugeführt. Die Einstellelemente sind recht einfach gehalten. Die Einstellung der Verstärkung wird über Jumper realisiert, die durch den Gehäusedeckel herausragen und somit von aussen steckbar sind. Diese Lösung ist sehr schön klein und deshalb akzeptabel, weil die Verstärkung nicht so oft verstellt werden muss. Die zwei Potis zur Einstellung der Offset-Spannung, 25-Gang-Trimmer R1 und R2, sind durch Bohrungen im Gehäusedeckel von aussen zugänglich. Der Trimmer zum Abgleich der Eingangs-Offset-Spannung ist nicht von aussen zugänglich.

C3 bildet zusammen mit den Mischwiderständen einen Tiefpass, der die gemischte Spannung noch einmal etwas filtert (ca. 360 Hz). Über den Spannungsfolger IC2B die Offsetspannung niederohmig ausgekoppelt und IC3 als Referenz-Spannung zur Verfügung gestellt. Diese Spannung lässt sich im Bereich von ±2,5 V sehr genau einstellen, was z. B. für folgenden Fall sehr praktisch ist: Ein unipolarer Analog/Digital-Converter mit einer Referenzspannung von 4,096 V hat einen Messberech von 0 V ... 4,096 V. Benutzt man diesen Differenztastkopf mit einer Offset-Einstellung von 2,048 V, so erhält man einen bipolaren Meßbereich von ±2 V und einen Gleichtaktbereich von ±10 V.

Stromversorgung:
Die Versorgungsspannung von ±15 V kommt von einem externen, geregelten Netzteil. Sie wird von LED1 angezeigt und über ein R-L-C-Netzwerk gefiltert. Die Stromaufnahme des gesamten Verstärkers liegt bei 20 mA.