LM358和LM2904都是常用的雙運算放大器，在結構和功能上非常相似，常被用于音頻放大、電壓放大、濾波電路等場景。以下將從多方面深入分析二者的參數、性能、應用場景、優缺點等內容，幫助你全面了解這兩款放大器的差異，以便選出更適合具體需求的型號。

一、基本參數對比

LM358和LM2904均為雙運算放大器，且都由德州儀器（Texas Instruments）等公司生產。它們的引腳、外觀基本一致，可以互相替代。然而在某些參數上，二者略有不同，影響其在特定應用中的表現。

1. 工作電源電壓

• LM358的電源電壓范圍為3V到32V，適合寬范圍的電源環境。

• LM2904的電源電壓范圍為3V到26V，電源范圍略小一些。

2. 工作溫度范圍

• LM358的工作溫度范圍為0°C到70°C，適合一般的民用或商用環境。

• LM2904的工作溫度范圍為-40°C到85°C，適合更廣泛的工業環境，尤其是在溫度變化較大的應用中更加可靠。

3. 輸入偏置電流

• LM358的輸入偏置電流約為45nA。

• LM2904的輸入偏置電流為40nA，稍微低一些，對低電流應用更友好。

4. 輸入偏移電壓

• LM358的典型輸入偏移電壓約為2mV。

• LM2904的輸入偏移電壓約為3mV，稍微偏大，可能在高精度應用上不如LM358。

5. 頻率特性

• LM358的單位增益帶寬為700kHz，轉換速率為0.3V/μs，適合大多數通用放大電路。

• LM2904的單位增益帶寬和轉換速率相似，基本相同，因此兩者在頻率響應方面差別不大。

二、工作原理

LM358和LM2904的工作原理都基于差分輸入放大原理。差分放大器具有抑制共模信號的能力，可以有效減小干擾信號的影響。這兩款放大器采用內置補償技術，在不需要外接補償元件的情況下可以保持穩定。其輸出為單端輸出，與其他多端運放相比電路設計更加簡單。

此外，這兩款運放的內部均采用了P通道和N通道互補輸入對的結構，因此可以實現較低的輸入電壓和電流。該設計可以有效降低功耗，特別適合便攜式電池供電設備。LM358和LM2904的差分輸入電壓范圍為0V至(Vcc-1.5V)，在單電源應用中具備良好的線性度。

三、特性分析

1. 電源電壓適應性

• LM358的電源電壓更寬，支持到32V，而LM2904最高只能支持26V。如果需要在較高電源電壓下運行，LM358更具優勢。

2. 功耗

• LM2904在工業級應用中設計時更加注重功耗的優化。在低電流電路和節能需求較高的場景中，LM2904相對更省電。

3. 溫度范圍

• LM2904的溫度范圍更寬，適用于惡劣環境，而LM358更適合常規環境。因此，LM2904在一些工業控制、室外設備中應用較多。

4. 失真率和噪聲

• LM358和LM2904在低頻率下表現良好，但當頻率提高時會出現輕微的失真和噪聲。兩者的差異并不顯著。

5. 可靠性

• LM2904在工業場景中具有較好的可靠性，而LM358在較穩定的環境中可以實現長期穩定運行。對于工業應用而言，LM2904的可靠性和溫度適應性使其更加出色。

四、優缺點對比

LM358優點

• 更寬的電源電壓范圍，支持32V。

• 輸入偏移電壓略小，對高精度要求的電路更加適合。

• 適合通用放大應用，應用范圍廣。

LM358缺點

• 工作溫度范圍較窄，不適合極端溫度條件。

• 工業環境中的耐用性不及LM2904。

LM2904優點

• 支持-40°C到85°C的工業溫度范圍，更適合在惡劣環境中使用。

• 功耗更低，適合電池供電的便攜設備。

• 偏置電流較低，適合高阻抗輸入的應用。

LM2904缺點

• 電源電壓范圍較窄，最大僅支持26V。

• 偏移電壓稍高，在精密電路中可能不及LM358。

五、應用場景分析

1. 音頻信號放大

• LM358和LM2904在音頻放大應用中均能提供良好的線性度和低失真。然而，由于音頻設備通常不涉及極端溫度，因此LM358是常用的選擇。如果音頻系統需要在更廣泛的溫度范圍內工作，LM2904可能更適合。

2. 工業控制

• 在工業控制領域，尤其是存在高溫或低溫條件的環境中，LM2904更具優勢。其寬溫度范圍可以確保放大器在極端溫度下穩定工作，且較低的功耗也有助于延長設備的使用壽命。

3. 電池供電設備

• LM2904的低功耗特性使其非常適合電池供電設備。在便攜式電子設備或傳感器模塊中，LM2904的功耗優勢可以顯著延長電池壽命。

4. 信號調理電路

• LM358和LM2904均適合用于信號調理電路中，可以進行信號濾波、增益調整等操作。由于信號調理電路常用于傳感器模塊或數據采集系統，選擇時需考慮環境溫度和功耗需求。

5. 通用放大應用

• LM358和LM2904的高性價比使它們成為通用放大電路的首選。在低頻應用中，兩者都可以提供穩定的增益和良好的線性度。

六、總結

綜上所述，LM358和LM2904各具優缺點，應根據具體應用需求選擇合適的型號。LM358適用于大多數通用放大應用，特別是在常規溫度范圍內和較高電源電壓環境中。它在音頻放大、通用信號調理等領域表現出色，且性價比較高。

另一方面，LM2904在工業應用中具有更高的可靠性和溫度適應性。其低功耗特性也使其在電池供電設備中表現更優。對于需要在惡劣環境中長期工作的設備，LM2904顯然是更好的選擇。

在實際應用中，工程師們通常會依據具體需求，如電源電壓、溫度環境、功耗等，來決定使用LM358還是LM2904。