Mỗi kênh trên EEG ghi lại sự chênh lệch hiệu điện thế giữa hai điện cực được đặt vào hai đầu vào của bộ khuếch đại. Khi không có hiệu điện thế hoặc hiệu điện thế giữa hai đầu vào bộ khuếch đại bằng nhau thì đầu ra cho giá trị bằng 0. Khi có sự chênh lệch hiệu điện thế giữa hai đầu vào, một đầu âm hơn hoặc một đầu dương hơn thì đầu ra sẽ cho giá trị điện thế chênh lệch đó. Tuy nhiên, sẽ xảy ra trường hợp sự chênh lệch hiệu điện thế giống nhau của những cặp đầu vào khác nhau. Để phân biệt thì chúng ta cần phải thu hiệu điện thế tương đối giữa cặp điện cực này với các điện cực khác.
Sự thay đổi trạng thái của tín hiệu phản ánh mối quan hệ tương đối giữa hai đầu vào bộ khuếch đại.
Hình 1. 12. Quy tắc thay đổi hiệu điện thế lối vào Mỗi đường tín hiệu thay đổi trạng thái lên xuống liên tục: - Đường tín hiệu đi lên nếu đầu vào 1 âm hoặc đầu vào 2 dương - Đường tín hiệu đi xuống nếu đầu vào 1 dương hoặc đầu vào 2 âm
Hình 1. 13. Chiều hiệu điện thế tương ứng với lối vào
Tại một thời điểm ta quan sát đầu ra của một bộ khuếch đại là dương hoặc âm thì chưa đủ cơ sở để kết luận sự dịch chuyển này gây ra do sự thay đổi của đầu vào 1 hay đầu vào 2. Do EEG được đo với nhiều kênh vào, sự sắp xếp các điện cực trên da dầu với các đầu vào bộ khuếch đại theo một quy ước, ta có thể kết luận đầu vào diễn ra sự thay đổi dựa trên mối quan hệ tương đối giữa các kênh.
Do không có một điện cực tham chiếu độc lập, để xác định được vị trí phát sinh các hoạt động điện trên vỏ não cần sử dụng bản ghi kết hợp nhiều kênh, từ đó ta có đạo trình của các điện cực.
Hai cách đo khi kết hợp các cặp điện cực:
Khi đo với điện cực tham chiếu:
Hình 1. 14. Sơ đồ đo với điện cực tham chiếu chung
Tại vị trí điện cực C3, đầu vào 1 được mắc với điện cực C3 mang giá trị âm, theo quy tắc ở trên thì hiệu điện thế đầu ra mang giá trị dương.
Khi đo tương đối giữa các điện cực:
Điện cực C3 vừa là đầu vào 1 của kênh 3, vừa là đầu vào 2 của kênh 2. Hiệu điện thế tại C3 mang giá trị âm, theo quy tắc thì đầu ra của kênh 2 mang giá trị âm và đầu ra của kênh 3 mang giá trị dương.
Hình 1. 15. Sơ đồ đo với hai cặp điện cực liên tiếp