像其他的测量方法一样，差分测量也受到产生误差的条件的制约。这些误差在结果中也许很明显，也许并非显而易见，还有可能被误认为是想要的测量结果。下面将讨论一些比较常见的误差源。为了了解产生误差的原因和避免的方法，首先需要对差分示波器或探头的内部运行情况有一个基本的了解。 系统的核心是差分放大级（参见图14）。其图示符号与运算放大器相同。差分放大器像运算放大器一样可以抑制输入的共模信号而只放大两个输入端的电压差。与运算放大器不同的是，差分放大器具有已知的、有限的增益。在有些配置中，增益可由用户选择。输出是单端的，而且以地为参照。为了获得很高的阻抗，输入部分常采用FET（场效应管）。输入信号可以通过高阻抗的衰减器以便使大信号减小到放大器可以处理的范围。对于衰减器的要求要比单端放大器高得多。两端必须有相同的直流和交流衰减。衰减量的不匹配对CMRR具有第一位的影响。例如，为了保持100,000:1 的CMRR指标，衰减器的匹配度必须好于十万分之一（0.001%）；这样就在差分放大器中不给误差留下余地！当然，还需要从信号源开始全程保持这种匹配度。