Un diferencial no creo que te sirva de mucho, ya que la salida de este irá de valor máximo a valor mínimo de la alimentación del comparador diferencial. Lo que sí haría en tu caso es poner un amplificador no inversor, ya que esos niveles de tensión que usas son realmente muy pequeños, y el pic puede no hacer bien la conversión, dependiendo del valor del fondo de escala, tanto del máximo como del mínimo. Si mal no recuerdo, el pic necesita un mínimo de 1.2v de rango para hacer la conversión, es decir, entre el fondo de escala máximo y mínimo tiene que haber una diferencia mínima de 1.2 o superior, pero mejor confirma este dato, ya que estas cosas hace tiempo que no las toco.
Pasa la señal por el puente de diodos y el filtro, hasta tener una contínua, de ahí la pasas por el amplificador no inversor, y si quieres, aunque no creo que te haga mucha falta, le puedes poner a la salida del no inversor, un operacional en modo seguidor o adaptador de impedancias, por si el pic sigue sin aclararse con la señal que le entra.
Que vaya bien herman@!!!!!