Hola,
Yo diria, que
NO puedes meterle una tension negativa a uno de los pines (siempre hablando respecto a la masa del micro).
Es decir, puedes usar entradas de forma diferencial, pero siempre que la tension individual de cada uno de los pines respecto a masa del micro no sea menor que Gnd-0.3 y mayor que Vcc + 0.3.
Hay que tener "cuidadin" con estas cosas. Es decir, una medida diferencial puede ser digamos 3V, pero que las entradas sean 303voltios y 300V respecto a masa.....
Lo bueno de si quieres usar el modo diferencial del micro, es que puedes aplicarle una ganancia a la senyal antes de realizar la conversion (aunque perderias resolucion del ADC). Tendrias que tirar del datasheet,ya que lenguaje Arduino no lo soporta.
Salu2
Igor R.