Η διαφορική σηματοδότηση είναι μια τεχνική για την ηλεκτρονική μετάδοση πληροφοριών χρησιμοποιώντας δύο διαφορετικά σήματα. Συγκριτικά, η σηματοδότηση ενός άκρου χρησιμοποιεί μόνο ένα σήμα. Η διαφορική σηματοδότηση είναι αποτελεσματική τόσο για την αναλογική όσο και για την ψηφιακή σηματοδότηση. Ορισμένα συστήματα ήχου εξακολουθούν να χρησιμοποιούν αναλογικά συστήματα, αλλά τα περισσότερα πρωτόκολλα επικοινωνίας, όπως το Ethernet, το Universal Serial Bus (USB), το RS-422 και το RS-485, χρησιμοποιούν ψηφιακή σηματοδότηση.
Ο δέκτης επανασυναρμολογεί το αρχικό σήμα διαβάζοντας τη διαφορά τάσης μεταξύ των δύο εκπεμπόμενων σημάτων. Αυτή η τεχνική επιτρέπει στον δέκτη να αγνοήσει την απόλυτη τάση των σημάτων, η οποία μπορεί να ποικίλλει σημαντικά καθώς ταξιδεύουν μεταξύ πομπού και δέκτη. Επομένως, η διαφορική σηματοδότηση είναι μια πολύ πιο αξιόπιστη μέθοδος ηλεκτρονικής μετάδοσης πληροφοριών από τη σηματοδότηση ενός άκρου.
Η διαφορική σηματοδότηση έχει διπλάσια αντίσταση στο θόρυβο από τη σηματοδότηση ενός άκρου. Αυτό είναι ένα πλεονέκτημα με ηλεκτρονικές συσκευές χαμηλής τάσης όπως κινητά και φορητά τηλέφωνα. Αυτές οι συσκευές συνεχίζουν να τείνουν προς τροφοδοσία χαμηλότερης τάσης για μείωση της ανεπιθύμητης ακτινοβολίας και εξοικονόμηση ενέργειας.
Το υψηλό λογικό επίπεδο σε ένα ψηφιακό σύστημα μονού άκρου είναι η τάση τροφοδοσίας (Vs). Το χαμηλό λογικό επίπεδο σε αυτό το σύστημα είναι η τάση γείωσης, ή 0 βολτ (V). Επομένως, η διαφορά μεταξύ αυτών των δύο επιπέδων τάσης είναι Vs – 0 V = Vs. Οι τάσεις σε ένα ζεύγος διαφορικών σημάτων έχουν το ίδιο μέγεθος αλλά αντίθετη πολικότητα, επομένως οι τάσεις είναι +Vs και –Vs. Αυτό σημαίνει ότι η διαφορά τάσης μεταξύ των δύο σημάτων είναι (+Vs) – (–Vs) = 2Vs, διπλασιάζοντας έτσι την ατρωσία θορύβου του σήματος.
Τα σήματα ενός άκρου όπως το RS-232 έχουν το πλεονέκτημα ότι απαιτούν μόνο ένα καλώδιο. Μια τάση τουλάχιστον 12 βολτ υποδηλώνει σήμα και μια τάση μικρότερη από τρία βολτ υποδηλώνει έλλειψη σήματος. Αυτό παρέχει κάποια ατρωσία θορύβου για ένα σήμα μονού άκρου, επειδή οι φυσικές πηγές ηλεκτρικής ενέργειας σπάνια παράγουν τρία βολτ.
Το κύριο μειονέκτημα ενός σήματος μονού άκρου είναι ότι δεν μπορεί να λειτουργήσει σε υψηλή ταχύτητα. Η επαγωγή και η χωρητικότητα είναι ηλεκτρικά φαινόμενα που τείνουν να ακυρώνουν τα σήματα υψηλής συχνότητας, περιορίζοντας έτσι την ταχύτητα ενός σήματος μονού άκρου. Αυτός ο τύπος σήματος απαιτεί επίσης υψηλότερα επίπεδα τάσης για την αποφυγή υψηλού ποσοστού σφάλματος κατά τη μετάδοση.
Οι υπολογιστές χρησιμοποιούν γενικά διαφορική σηματοδότηση για την ελαχιστοποίηση των επιπτώσεων των ηλεκτρομαγνητικών παρεμβολών. Αυτές οι συσκευές χρησιμοποιούν συνεχές ρεύμα, το οποίο δεν μπορεί να ελέγξει τις παρεμβολές. Η γραμμή σήματος χαμηλής τάσης ενός υπολογιστή και η γραμμή τροφοδοσίας υψηλής τάσης μοιράζονται συχνά την ίδια γείωση. Αυτό μπορεί να προκαλέσει το καλώδιο ρεύματος να προκαλέσει σημαντική τάση στη γραμμή σήματος, προκαλώντας παρεμβολές.