Silicon Lab Si4840/44 Datasheet

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Si4840/44-A10
Si4830/34
ADC
ADC
DSP
DAC
DAC
ROUT
LOUT
AFC
Si484x
RFGND
LNA
AMI
AGC
REG
VDD1/2
2.0~3.6V XTAL
OSC
FMI
0/90
AM
ANT
FM
ANT
CONTROL INTERFACE
SCLK
SDIO
TUNE1/2
BANDXTALI
RST
ADC
IRQ
Si4840/44-A10 (SSOP)
NC
FMI
RFGND
AMI
BAND
TUNE2
TUNE1
IRQ
LNA_EN
NC
NC
NC
RST
LOUT
ROUT
DBYP
VDD2
SCLK
SDIO
XTALO
XTALI
VDD1
GND
GND
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
24
23
22
21
20
19
18
17
16
15
14
13
广播模拟调谐数字显示调幅 / 调频 / 短波无线电接收芯片
特征
支持全球 FM 波段 (64–109 MHz)  支持全球 AM 波段 (504–1750 kHz)支持 SW 波段 (Si4844 独有 )(2.3–
28.5 MHz)
可选择支持所有 AM/FM 区域波段2 线控制接口单声道 / 立体声,及有效台指示数字音量支持低音 / 高音支持
无需手动调整的最小 BOM 组件卓越的真实世界性能自动频率控制 (AFC) 依据 EN55020 标准2.0 to 3.6 V 电源电压
(T = 25 °C), 可用两节 AAA 电池供电
支持广泛的铁氧体棒和空气环天线 24 引脚的 SSOP 外形封装依据 RoHS 标准
应用
便携式收音机立体声收音机小型 / 微型系统收录机时钟收音机
消费类电子产品的模块娱乐系统玩具,灯具及任何需要 AM/FM 无线
电的应用
迷你影响iPod/iPhone 底座系统
描述
Si4840/44是第一代模拟调谐数字显示CMOS 调幅 /调频/ 短波无线电接收器集成
电路,集成了从天线输入到音频输出的完整接收器功能。芯片保持了模拟调谐功能 的同时,与主机 MCU 一起工作,在 LED 上可以显示频率、立体声 / 单声道等信息。 借助 Silicon Lab 已证实并享有专利的数字低中频接收器架构, 了卓越的射频性能和抗干扰能力。集成于 Si4840/44 中的优越控制算法提供了方便 和可靠的控制接口,同时消除了传统解决方案中手动调谐外部元件的缺点。
功能框图
订购信息 :
See page 19.
引脚分配
Rev. 1.0 8/11 Copyright © 2011 by Silicon Laboratories Si4840/44-A10
该产品的功能和 / 或架构涵盖于以下一个 或多个专利,以及国内外正申请和发布的 其他专利中
: 7,127,217; 7,272,373; 7,272,375; 7,321,324; 7,355,476; 7,426,376; 7,471,940; 7,339,503; 7,339,504.
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Si4840/44-A10
2 Rev. 1.0
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Si4840/44-A10
目录表
Section Page
1. 电器规范 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .4
2. 典型应用电路图 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .11
3. 材料清单 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .12
4. 功能描述 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .13
4.1 概述 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .13
4.2 FM 接收器 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .14
4.3 AM 接收器 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .14
4.4 SW 接收器 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .14
4.5 频率调谐 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .14
4.6 波段选择 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .14
4.7 低音和高音 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .14
4.8 音量控制 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .14
4.9 立体声处理 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .15
4.10 立体声数模转换 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .15
4.11 软静音 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .15
4.12 参考时钟 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .15
4.13 记忆状态 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .15
4.14 命令编程 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .15
5. 命令及属性 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .16
6. 引脚描述 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .18
6.1 Si4840/44-A10 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .18
7. 订购指南 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .19
8. 封装外形 : Si4840/44-A10 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .20
9. PCB 封装格式 : Si4840/44-A10 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .21
10. 封装标识 (顶部标识) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .22
10.1 Si4840/44-A10 顶部标识 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22
11. 附加的参考资源 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .23
版本更新变更列表 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .25
联系信息 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26
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Si4840/44-A10
1. 电器规范
1. 推荐工作环境
参数
电源电压
电源上电时间
备注 :
3
1. 除非另有说明,数据表中的典型值适用于 V
2. 数据表中所有最小值和最大值规范适用于工作于最小工作电压为 V
3. V
电压值降到 2.0 V 时,最小 V
DD
1,2
符号 测试环境 最小值 典型值 最大值 单位
V
DD
V
DDRISE
= 3.3 V 25 °C 环境。
DD
值下的操作由器件特性保证。当电压值低于 2.3 V 时,可能无法完成初始化。
DD
表 2. 直流特性
(VDD = 2.7 to 3.6 V, TA = –15 to 85 °C)
参数
FM 模式
电源电流
电源电流
1
2
AM/SW 模式
电源电流
1
电源和接口
符号 测试环境 最小值 典型值 最大值 单位
I
FM
I
I
FM
AM
Low SNR level 21.5 mA
= 2.7 V 的条件。
DD
21.0 mA
17.0 mA
2 3.6 V
10 µs
VDD 断电电流 I
备注 :
1. 详细参数由器件特性规范保证。
2. 在弱信号环境下,低噪声自动切换到更高电流模式以达到最佳灵敏度。
DDPD
10 µA
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表 3. 复位时序特性
30%
t
SRST
RST
70%
(VDD = 2.7 to 3.6 V, TA = –15 to 85 °C)
Si4840/44-A10
参数
RST 脉冲宽度
t
图 1. 复位时序
符号 最小值 典型值 最大值 单位
SRST
100 µs
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20 0.1
C
b
1pF
---------- -
+
20 0.1
C
b
1pF
---------- -
+
表 4. 2- 线控制接口特性
(VDD = 2.7 to 3.6 V, TA = –15 to 85 °C)
1,2,3
参数
SCLK 频率
SCLK 为低的时间 t
SCLK 为高的时间 t
SCLK 输入到 SDIO 下降沿建立时间 (START)
SCLK 输入到 SDIO 下降沿保持时间 (START)
SDIO 输入到 SCLK 上升沿建立时间 t
SDIO输入到SCLK下降沿保持时间
4,5
SCLK 输入到 SDIO 上升沿建立时间 (STOP)
STOP 到 START 时间
SDIO 输出下降的时间 t
符号 测试环境 最小值 典型值 最大值 单位
f
SCLK
LOW
HIGH
t
SU:STA
t
HD:STA
SU:DAT
t
HD:DAT
t
SU:STO
t
BUF
f:OUT
0 400 kHz
1.3 µs
0.6 µs
0.6 µs
0.6 µs
100 ns
0 900 ns
0.6 µs
1.3 µs
250 ns
SDIO 输入 , SCLK 上升 / 下降时间 t
SCLK, SDIO 容性负载 C
输入滤波器脉冲抑制
备注 : 注意:
1. V
= 0 V, SC L K SDIO 为低阻抗
D
2. 2- 线控制模式时,用户必须确保 2- 线启动条件 (SCLK 高电平时 SDIO 的下降沿)不会在 /RST 升沿前 300ns 发生。
3. 2- 线 控制模式时,用户必须确保在整个 /RST 上升沿期间 SCLK 高电平,且保持高电平直到第一次启动条件满足后。
4. Si484x 从 SCLK V
5. f
= 400 kHz 时,最大 t
SCLK
门限值开始延迟 SDIO 最少 300ns,遵守最低 t
In
HD:DAT
f:IN
t
r:IN
b
t
SP
值才得以达到。低于 400kHz 频率时,只要其他所有参数达到标准 t
HD:DAT
50 pF
50 ns
规范。
300 ns
可能被违背。
HD:DAT
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图 2. 2- 线控制接口读写参数图
SCLK
70%
30%
SDIO
70%
30%
START
STARTSTOP
t
f:IN
t
r:IN
t
LOW
t
HIGH
t
HD:STA
t
SU:STA
t
SU:STO
t
SP
t
BUF
t
SU:DAT
t
r:IN
t
HD:DAT
t
f:IN,
t
f:OUT
SCLK
SDIO
START STOPADDRESS + R/W ACK DATA ACK DATA ACK
A6-A0,
R/W
D7-D0 D7-D0
Si4840/44-A10
图 3. 2- 线控制接口读写时序图
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Si4840/44-A10
4
4
4
4,10
4,10
4
引脚测量
OUT
1,2
3
= 1 kHz, MONO, L = R
MOD
= 2 x f1 – f2.
0
最小
f
RF
64 109 MHz
典型值
最大
(S+N)/N = 26 dB 2.2 µV EMF
4 k
5 pF
m = 0.3 50 dB
105 dBµV EMF
±200 kHz 50 dB
±400 kHz 65 dB
80 mV
55 dB
55 dB
–3 dB 30 Hz
–3 dB 15 kHz
40 dB
0.1 0.5 %
R
L
C
L
单端
单端
10 k
50 pF
11 0 ms
表 5. FM 接收机特性
(VDD = 2.7 to 3.6 V, TA = –15 to 85 °C)
参数 符号 测试环境
输入频率
带有耳机网路的灵敏度
LNA 输入阻抗
LNA 输入电容
AM 抑制
输入 IP3
邻道选择性
相间信道选择性
音频输出电压
单声道音频 S/N
立体声音频 S/N
音频频率响应低频量
音频频率响应高频量
立体声分离
音频失真
音频输出负载电阻
音频输出负载电容
上电 / 频段切换时间
备注 :
1. 在“AN603: Si4840/44-DEMO 板测式程序 ” 中可获得附加测试信息。 所有测试时音量最大 . 测试条件:
RF = 98.1 MHz.
2. 为了确保接收机正常运行和其性能,按照 “AN602: Si484x-A 天线,原理图,布局和设计指南 ”, Silicon Laboratories
将为合格用户评估原理图和布局。
3. 频率范围:64~109 MHz.
4. 芯片特性由器件规范特性保证。
5. V
6. 除非另有说明,否则 F
7. f = 22.5 kHz.
8. |f
2
9. B
10. 在L
11. f = 75 kHz.
12. 在数字音量模式下测试 .
4,5
4,5
4,5,6,7
4,8
4
5,6,7,12
5,6,7,9,10
3,4,5,7,9,10
5,11
5,6,11
= 1 mV.
EMF
– f1| > 2 MHz, f
= 300 Hz to 15 kHz, A 加权
AF
和 R
OUT
单位
RMS
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Si4840/44-A10
表 6. AM/SW 接收机性能
(VDD = 2.7 to 3.6 V, TA = –15 to 85 °C)
1, 2
参数 符号 测试环境 最小值 典型值 最大值 单位
输入频率
fRF
中波 (AM) 504 1750 kHz
短波 (SW) 2.3 28.5 MHz
灵敏度
大信号电压处理
电源抵制比
音频输出电压
音频 S/N
音频失真
天线电感
上电 / 频段切换时间
备注 :
3,4,5
5
5
3,6,8
3,4,6
3,6
5,7
5
1. “AN603: Si4840/44-DEMO 板测试程序 中可获得附加测试信息。 所有测试时音量最大 . 测试条件: RF = 520 kHz.
2. 为了确保正常运行和接收机性能,按照 “AN602: Si484x-A 天线,原理图,布局和设计指南 ” Silicon Laboratories 将为
合格用户评估原理图和布局。
3. FMOD = 1 kHz, 30% 调制, 2 kHz 信道滤波。
4. B
= 300 Hz to 15 kHz, A 加权 .
AF
5. 由器件特性规范保证。
6. V
= 5 mVrms.
IN
7. 天线和电路板上的寄生电容必须 < 10 pF 以在较高电感水平实现满调谐范围。
8. 在数字音量模式下测试 .
(S+N)/N = 26 dB 30 µV EMF
THD < 8% 300 mV
VDD = 100 mV
, 100 Hz 40 dB
RMS
60 mV
55 dB
0.1 0.5 %
180 450 µH
从下电开始
110 ms
RMS
RMS
表 7. 参考时钟和晶振特性
(VDD = 2.7 to 3.6 V, TA = –15 to 85 °C)
参数 符号 测试环境 最小值 典型值 最大值 单位
XTALI 支持的参考时钟频率
XTALI 的参考时钟频率误差
晶体振荡器频率
晶体频率误差
板电容
参考时钟
32.768 kHz
–100 100 ppm
晶振
32.768 kHz
–100 100 ppm
3.5 pF
Rev. 1.0 9
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Si4840/44-A10
表 8. 热条件
参数 符号 最小值 典型值 最大值 单位
热阻抗 *
环境温度
结温
* 备注:热阻抗假设裸露的引脚焊接至多层 PCB 的顶层焊盘上。
表 9. 绝对最大额定值
1,2
JA
T
A
T
J
80 °C/W
–15 25 85 °C
92 °C
参数 符号 单位
电源电压
输入电流
工作温度
贮藏温度
3
V
T
T
DD
I
IN
OP
STG
射频输入电
备注 :
1. 如果超过上述绝对最大额定值可能会发生设备的永久性损坏。功能操作仅限于本数据手册操作部分规定的条件。长时间
超过所推荐工作条件可能影响设备的可靠性。
2. Si4840/44-A10 器件是一种高性能射频集成电路,某些引脚具有 < 2 kV HBM 的 ESD 额定值。这些器件的操作和组装应只
在 ESD 保护下完成。
3. 输入引脚为 RST, SDIO, SCLK, XTALO, XTALI, BAND, TUNE2, TUNE1, IRQ, and LNA_EN
4. 射频输入引脚,FMI 和 AMI。
–0.5 to 5.8 V
10 mA
–40 to 95 °C
–55 to 150 °C
0.4 V
PK
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2. 典型应用电路图
5
RFGND
Optional: AM air loop antenna
2.0 TO 3.6V
2.0 TO 3.6V
Optional
(Si4844 only)
2.5k/100M
FM
AM
BAN D
Optional
To host MCU
To host MCU
Y1
32.768KHz
C2 22p
C3
22p
1
LNA_EN
2
IRQ
3
TUNE14TUNE2
5
BAN D
6NC7NC8
FMI
9
RFGND
10NC11NC12
AMI
13
GND14GND15RST
16
SDIO17SCLK18XTA LO19XTA LI20VDD121VDD222DBYP23ROUT24LOUT
U1
C5
0.47u
ANT1
AM antenna
ANT2
T1
C
0.47u
C4
0.1u
C1
0.1u
VR1
100k
B1
12
3
S1
R2
253k
R3
180k
R4 67k
IRQ
LNA_EN
FMI
LOUT
ROUT
AMI
AMI
VDD
VDD
BAN D
TUNE1
TUNE1
SCLK
SDIO
RESET
Si4840/44-A10
备注 :
1. C4 置于靠近 VDD2 DBYP 引脚处。
2. 所有地线直接连接到 PCB 接地面板上。
3. 引脚 6 和引脚 7 设置为悬空。
4. 为了确保正常运行和接收机性能,按照 “AN602: Si484x-A 天线,原理图,布局和设计指南 Silicon Laboratories 将为合
格用户评估原理图和布局。
5. 引脚 8 连接至 FM 天线接口,引脚 12 连接至 AM 在线接口。
6. Si484x 尽可能地近置于天线插孔处,同时尽可能使 FMI 和 AMI 的走线尽量短。
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Si4840/44-A10
3. 材料清单
组件 值/描述 供应商
C1 复位电容 0.1 µF, ±20%, Z5U/X7R Murata
C4 电源旁路电容 , 0.1 µF, ±20%, Z5U/X7R Murata
C5 耦合电容 , 0.47 µF, ±20%, Z5U/X7R Murata
B1
VR1 可变电阻 (POT), 100 k, ±10% Kennon
U1 Si484x 模拟调谐数字显示无线电调谐器 Silicon Laboratories
ANT1 铁氧体电感 ,180–450 μH Jiaxin
C2, C3
Y1
ANT2
S1
R2
R3
R4
电感 2.5 k/100 MHz
晶体负载电容 , 22 pF, ±5%, COG
( 可选:晶体振荡器选项 )
32.768 kHz 晶体 ( 可选:晶体振荡器选项 )
环形天线 , 10-20 μH
波段开关
电阻 , 253 k, ±1%,
电阻 , 180 k, ±1%
电阻 , 67 k, ±1%
表 10. Si4840/44-A10 的材料清单
Murata
可选组件
Venkel
Epson or equivalent
various
Any, depends on customer
Venkel
Venkel
Venkel
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4. 功能描述
Si4830/34
ADC
ADC
DSP
DAC
DAC
ROUT
LOUT
AFC
Si484x
RFGND
LNA
AMI
AGC
REG
VDD1/2
2.0~3.6V XTAL
OSC
FMI
0/90
AM
ANT
FM
ANT
CONTROL INTERFACE
SCLK
SDIO
TUNE1/2
BANDXTALI
RST
ADC
IRQ
Si4840/44-A10
图 4. Si4840/44-A10 功能框图
4.1. 概述
Si4840/44-A10 是第一款模拟调谐 , 数字显示的 CMOS AM/FM/SW
音频输出的完成过程。外接一个带有
MCU,通过在前端使用一个电位器来进行模拟调谐, Si4840/44-A10可以将 AM/FM/SW 的频率,低音 / 高音和
单声道 / 立体声等信息输出到 用
Silicon Laboratories 专有的数字低中频技术,
Si4840/44秉承了卓越的射频性能,和AM, FM 及 SW 波段
的抗干扰性能。并且芯片的数字核心部分提供了在所有 环境下很好的音频特性,消除了变化信号中的瞬间干扰, 毛刺以及持续的大噪声。集成于 法,提供了简单可靠的控制接口,同时消除手调外部组件 的传统解决方案。
正如 Silicon Labs 其他的产品一样,Si4840/44-A10 也同 样有着无与伦比的集成度和在 间,大大节省外围设备的开销。高集成度和设计于其中的 简化测试系统,使得芯片的质量和制作工艺得以提高。此 款接收芯片有着非常低的功耗,依靠两节 就可得到高性能的性能优势,将带数字显示的数字调节 的无线技术带进先前应用广泛的模拟调节的无线市场。
Si4840/44-A10 芯片在使用中拥有着良好的灵活性。频带 范围为
数字无线接收芯片,其集成了从天线接收到
LCD/LED 驱动的
LCD/LED 上显示出来。利
FM/AM/SW 的频带,单声道和立体声阈值,去加
Si4840/44 的卓越的算
PCB 版图中占有最小的空
AAA电池供电,
Rev. 1.0 13
重值, 既可以使用 来完成。 可以使用主控
Si4840/44-A10 在带宽和波段属性的选择上也很灵活,可 以使主控 调谐偏好选择可以满足不同调谐偏好的需求。
AM 调整步阶,AM 软静音电平 / 率,低音 / 高音
MCU 来进行配置,也可以采用外界硬件设备
FM 调谐器的参考时钟既可以使用外接晶振,也
MCU 提供的在容忍范围内的值。
MCU 用于多个项目,从而将低开发成本。四种
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Si4840/44-A10
4.2. FM 接收器
Si4840/44-A10 内部集成了一个低噪声放大器,可以支持 全球频率调制广播频段 ( 加重是用于 FM接收器信噪比。在发送FM 信号的时候,预加重滤波器 来增强音频信号中的高频成分。所有的 成了去加重滤波器,用来滤除高频成分,重新产生一个平 坦的频率响应。其中的两个时间常量可以做不同的调整。 去加重的时间常量可以再 “
AN602:Si484x-A 天线,原理图,布局和设计指南。”
Si4840/44-A10 还具有先进的立体声混合性能,采用自适
应噪声抑制的手段。当信号质量下降 将立体声的左右声道的音频信号结合成单声道音频信 号,在不同环境下维持音频信号的最佳特性。Si4840/44­A10 可以将立体声信息输出给带有 LCD/LED 驱动的 MCU, MCU 根据这个信息驱动 LCD/LED 显示立体声指示图标,以 此客户很容易分辨出立体声信号质量的好坏。立体声指 示图标点亮的门限值依据 RSSI 和立体声左右声道分离 度,这两个指标是立体声音质的主要因素。判定标准按照 如下两种情况:RSSI 高于 20dB,且左右声道分离度高于 6dB ;或者 RSSI 高于 28dB,且左右声道分离度高于 12dB。 这个门限值可以由主控 MCU 或外接电阻值来配置。参考 “
AN602:Si484x-A 天线,原理图,布局和设计指南 ”。 想要使用 MCU 来配置值大小的用户也可参考 “
AN610:Si4840/44 编程指南 ”。
FM 广播器中,通过抵制高频干扰噪声来增加
64 109MHz)。预加重和去
FM 接收器中都集
50-75us 之间选择。参考
Si4840/44-A10 逐渐
4.3. AM 接收器
Si4840/44-A10 的高集成度,支持全球 AM (从 504 1750kHz)波段的接收,使用 Silicon Lab 特有的需要最
小数量的外围设备和无需手工对其调整的数字低中频架 构,可将 结构,允许高精度滤波,提供卓越的可选择性和在 段信号发生最小畸变的高信噪比。与 Si4840/44-A10 优化的灵敏度和对强干扰的抵制,可以使 弱信号接收效果更好。
为了提供最大的灵活性,接收机支持从 180-450uH 的环氧 铁棒接收天线。空气环形天线可通过使用变压器来增加 有效地电感。使用 1:5 匝数比的转换电感,电感系数会增 加 25 倍,可以满足典型的电感值在 10uH 到 20uH 之
间的, AM 空气环天线的需求。 9, 10 kHz 的调谐步进, 用在不同的地方,可以选在使用外接电阻调节或者选择 使用主控 MCU 来调节,根据调整的不同需要, 电平可以通过主控
Si4840/44
图,布局和设计指南 ” 可获取更多信息。
AM 波段分成五个子波段进行接收。这项专有的
AM
FM 接收器相似,
AM 软静音
MCU来进行编程调整。参考“AN610:
编程指南”和“AN602: Si484x-A天线,原理
4.4. SW 接收器
Si4844支持2.328.5MHz,以 5kHz为增长步阶的短波接 收。 元件和无需出厂校验等。 来捕获短波信号。参考 “ 和“ ” 可获取更多信息。
4.5. 频率调谐
通过调整连接在 Si4840/44-A10 芯片 TUNE1 TUNE2 引脚之间的电位器,可以找到最有效的信道。
为了调整方便, Si4840/44-A10 可将调整的信息输出给 MCU 驱动 LCD/LED 显示。当射频信号调整到一个有效地 电台,信号质量达到一个阈值的时候,显示的图标会亮。 四个调台感觉可以选择,用户可以在准确的信道上或者 较大的范围内选择最佳性能 (声音,立体声 / 单声道影 响)。参考 “ 信息。
4.6. 波段选择
Si4840/44-A10 支持全球范围的 AM 频段下的五个子频 段,美国/欧洲/日本/中国的 SW频段的16个子频段。Si4840/44-A10无论是在MCU 还是在调整端都提供了灵活的频段和频段属性的配置, 从而使 息,参照 “ 计指南”和“
4.7. 低音和高音
Si4840/44-A10 进一步提供卓越的低音 / 高音音调控制。 Si4840/44-A10 可以设置成默认的正常值,或者通过主 MCU的I2C兼容的两线模式进行编程修改。FM具有9个级
别的低音 / 高音效果,AM 和 SW 有 效果。要获得更多信息,参考 “ 指南 ”。
4.8. 音量控制
Si4840/44-A10 不仅允许用户使用传统的 PVR 转轮通过 外接扬声器放大器进行音量控制,也可以通过主 MCU 编程 实现数字音量控制。 Si4840/44-A10 可以编程为单独的低音 / 高音模式或数字 音量控制模式,也可以编程为数字音量控制和低音 / 高音 控制皆有的模式。参照 “ 图,布局和设计指南 ” 和 “ 南 ” 获得更多信息。
Si4844 支持大部分的短波特性,如使用最少的分立
Si4844 可以使用 FM 接收天线 AN610:Si4840/44 编程指南 ”
AN602Si484x-A 天线,原理图,布局和设计指南
AN610Si4840/44 编程指南 ” 获得更多
FM 频段的五个子频段,
MCU 可以控制多个工程。获得频段选择的更多信
AN602Si484x-A 天线,原理图,布局和设
AN610Si4840/44 编程指南 ”。
7 个级别的低音 / 高音
AN610:Si4840/44 编程
Si4840/44-A10 可以编程为 单独
AN602Si484x-A 天线,原理
AN610Si4840/44 编程指
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Si4840/44-A10
0575338231915
Frequency (kHz)
Modulation Level
Stereo Audio
Left - Right
RDS/
RBDS
Mono Audio Left + Right
Stereo
Pilot
4.9. 立体声处理
FM解调输出的立体声复用(MPX)信号。MPX标准于1961 年制定,且全球通用。如今的 MPX 信号由左 + 右 (L+R) 音频,左 - 右 (L-R) 音频,和 19kHz 的导频组成。
图 5. MPX 信号频谱
4.9.1. 立体声解码器 Si4840/44-A10 集成了立体声解码器,可以采用 DSP 技术
MPX 信号自动解码。 0-15 kHz (L+R) 信号是单声道
FM调谐器的输出。立体声信号是由(L+R),(L-R)19kHz
的导频信号组成。导频信号时用于恢复信号 (L-R) 的参 考。输出的左右声道是通过 分别得到。
4.9.2. 立体声 - 单声道混合 在不同的接收环境下,当信号质量下降到 保持最优信号
保真度的时候,采用自适应噪声抵制逐渐合并立体声的 左右声道为单声道
(L+R) 音频信号。将信号从立体声向单 声道信号转换的过程中同时检测以下三个指标:接收信号 强度指示,信噪比和多径干扰。指标显示了最低信号质量 优先和信号的适当混合。
这三个指标都有可编程的立体声 / 单声道阈值和捕获 / 释 放速率。如果某个指标降到了单声道阈值一下,信号从立 体声转换成完全的单声道信号。如果三个指标都在各自 立体声阈值之上,信号将不会发生转换。如果某个指标下 降到单声道和立体声阈值之间则信号的立体声 – 单声 道混合水平将以相关的捕获,释放速率转换至与该指标 成比例的值上。
(L+R) (L-R) 信号的加和减
4.1 1 . 软静音
软静音特性可以削减音频输出并且在小信号环境下最小 化可闻噪声。先进的算法可以得到更好的模拟调整需求。 软静音特性由信噪比这个指标触发。激活软静音的信噪 比阈值和软静音削减电平和衰减率一样,是可以编程改 变的。
4.12. 参考时钟
Si4840/44-A10 支持 RCLK 输入(给 XTALI引 脚 ),如 表 7 中所列。参考时钟可以与主
MCU 共享,节省外围晶振。
当接入外围晶振和电容时,板载晶体振荡器可以激发
32.768kHz 的时钟频率。参照 “AN602:Si484x-A 天线, 原理图,布局和设计指南 ” 获得更多信息。
4.13. 记忆状态
Si4840/44-A10 可通过简单的 PCB 设计实现记忆功能,记 忆包括 FM/AM/SW 关机之前的频率状态。参照 “
AN602:Si484x-A 天线,原理图,布局和设计指南 ” 获
得更多信息。
4.14. 命令编程
为了节省开发周期并且最好地方便用户应用,Si4840/44-
A10
提供一个简单而强大的软件接口来对接收器进行编 程。对器件编程包括命令,参数,属性和返回值。用户写 出命令字和相关参数,芯片来执行接收到的命令来完成 一个动作。命令所能控制的动作包括芯片的上电,断电, 或者得到当前调谐的频率。参数特定于一个给定的命令 来改变命令执行的过程。属性是一个特殊命令参数用于 修改芯片的默认值,和芯片上电后的大体配置。例如属性 一般为去加重的水平,接收信号强度指示的阈值和软静 音削减的阈值。返回值包含了用户的信息,以及在命令和 相关参数执行后的响应。所有的命令都提供包含一个字 节用于存储状更新信息,用于指示中断和清除状态信息。 要获得更多信息,请参考 “ ”。
AN610:Si4840/44 编程指南
4.10. 立体声数模转换
高保真的立体声数模转换,将模拟音频信号加于 LOUT 和 ROUT 引脚上。音频输出可设为静音。
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Si4840/44-A10
5. 命令及属性
表 11 FM 接收器命令表
命令 名称 描述
0xE0 ATDD_GET_STATUS
0xE1 ATDD_POWER _ U P
0xE2 ATDD_AUDIO_MODE
0x10 GET_REV
0x11 POWER_DOWN
0x12 SET_PROPERTY
0x13 GET_PROPERTY
备注 : Si4840/44-A10 有自己的电源管理和获取命令的状态,这和之前的 si47xx 是不同的。为了区分,我们使用 “ATDD_POWER_UP” 和 “ATDD_GET_STATUS ”表示AT DD 特有的命令,而不使用 si47xx 的 “POWER_UP” 和 “STATUS”
令。
获得调谐后的频率,波段和设备的状态
设备上电,波段选择和波段属性设置
音频输出模式:获得 / 设置音频模式
返回设备的版本信息
设备断电
设置某一属性的值
获得某一属性值
表 12 Si4840/44-A10 FM 接收器属性表
属性 名称 描述 默认值
0x1100 FM_DEEMPHASIS
0x1300 FM_SOFT_MUTE_RATE
0x1301 FM_SOFT_MUTE_SLOPE
0x1302 FM_SOFT_MUTE_
MAX_ATTENUATION
0x1303 FM_SOFT_MUTE_
SNR_THRESHOLD
0x1207 FM_STEREO_IND
_BLEND_THRESHOLD
0x1800 FM_BLEND_RSSI_
STEREO_THRESHOLD
0x1801 FM_BLEND_RSSI_
MONO_THRESHOLD
0x4000 RX_VOLUME
0x4001 RX_HARD_MUTE
0x4002 RX_BASS_TREBLE
0x4003 RX_ACTUAL_VOLUME
设置去加重时间常数。默认值为 75uS
设置进入和退出软静音时的衰减率
配置软静音以衰减 dB 为单位时,每 dB 信噪比在软静音信噪 比门限下的衰减速率。默认值是
设置在软静音时的最大衰减。设置 0 来禁用软静音。默认值 为
16dB
设置进入软静音时信噪比的阈值。默认值为 4dB
设置混合立体声指示的阈值。默认值所选依频带而定 ( 0x9F 0xB2)
设置立体声混合时接收信号强度指示的阈值。(阈值上为全 立体声,阈值下为混合立体声)。设为 体声。设为
设置单声道混合时接收信号强度指示的阈值 (在阈值以下为 单声道,阈值以上为混合立体声)。设为 0 时,强制设置为 立体声。设为 127 时强制设置为单声道。默认值依频段而定
8 7)。
设置输出音量。
音频输出静音, L 和 R 音频输出可分别静音。
输出低音 / 高音设置
获取实际输出音量。
127 时,强制设置为单声道。默认值为 49dBuV
2
0 时,强制设置为立
0x0002
0x0040
0x0002
0x0010
0x0004
0x9F 0xB2
0x0031
0x0008 0x0007
0x003F
0x0000
0x0004
0x003F
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Si4840/44-A10
表 13 Si4840/44-A10 AM/SW 接收器命令表
命令 名称 描述
0xE0 ATDD_GET_STATUS
0xE1 ATDD_POWER _ U P
0xE2 ATDD_AUDIO_MODE
0x10 GET_REV
0x11 POWER_DOWN
0x12 SET_PROPERTY
0x13 GET_PROPERTY
注意:Si4840/44-A10 有自己的电源管理和获取命令的状态,这和之前的 si47xx 是不同的。为了区分,我们使用 “ATDD_POWER_UP” 和“ ATDD_GET_STATUS”表示ATDD 特有的命令,而不使用Si47xx 的 “的 POWER_UP” 和 “STATUS”
命令。
表 14 Si4840/44-A10 AM/SW 接收机属性表
属性 名称 描述 默认值
0x4000 RX_VOLUME
0x4001 RX_HARD_MUTE
0x4002 RX_BASS_TREBLE
0x4003 RX_ACTUAL_VOLUME
0x3300 AM_SOFT_MUTE_RATE
0x3301 AM_SOFT_MUTE_SLOPE
0x3302 AM_SOFT_MUTE_
MAX_ATTENU AT I O N
获取调谐频率,波段和设备状态
设备上电,波段选择和波段属性设置
音频输出模式:获得 / 设置音频模式
返回设备的版本信息
设备断电
设置某一属性的值
获得某一属性值
设置输出音量
音频输出静音, L 和 R 音频输出可分别静音。
输出低音 / 高音设置
获取实际输出音量。
设置进入和退出软静音时的衰减率
配置软静音以衰减 dB 为单位时,每 dB 信噪比在软静音信 噪比门限下的衰减速率。
设置在软静音时的最大衰减。设置 0 来禁用软静音。
0x003F
0x0000
0x0003
0x003F
0x0040
0x0002
0x0010
0x3303 AM_SOFT_MUTE_
SNR_THRESHOLD
设置进入软静音时信噪比的阈值。
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0x0008
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Si4840/44-A10
NC
FMI
RFGND
AMI
BAND
TUNE2
TUNE1
IRQ
LNA_EN
NC
NC
NC
RST
LOUT
ROUT
DBYP
VDD2
SCLK
SDIO
XTALO
XTALI
VDD1
GND
GND
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
24
23
22
21
20
19
18
17
16
15
14
13
6. 引脚描述
6.1. Si4840/44-A10
引脚号 引脚名 引脚描述
1 LNA_EN
2 IRQ
3 TUNE1
4 TUNE2
5 BAND
6,7 NC
8 FMI
9 RFGND
10, 11 NC
12 AMI
13, 14 GND
15 /RST
16 SDIO
17 SCLK
18 XTALO
19 XTALI
20 VDD1
21 VDD2
22 DBYP
23 ROUT
24 LOUT
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使能 SW 外部 LNA 中断请求 频率调整 频率调整 波段选择,去加重 / 立体声分离选择 悬空
FM 射频输入, FMI 引脚应该与 FM 天线连接 RF 地,在 PCB 板上,此引脚应该接地
未用,此引脚需要接地 AM 射频输入, AMI 脚应该与 AM 天线连接 地,在 PCB 板上,此引脚应该接地 芯片复位 (低电平有效) 串行数据输入 / 输出 串行时钟输入 外接晶振输出 外接晶振输入 电源输入 1,可直接与电池相连 电源输入 2,可直接与电池相连 电源输入旁路 模拟输出模式下的右声道输出 模拟输出模式下的左声道输出
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Si4840/44-A10
7. 订购指南
芯片代号 芯片描述 封装格式 工作温度 / 电压范围
Si4840-A10-GU AM/FM 广播天线接收器 24 引脚无铅 SSOP
封装
–15 to 85 °C
2.0 to 3.6 V
Si4844-A10-GU AM/FM/SW 广播天线接收器 24 引脚无铅 SSOP
封装
注意:在设备号后面 “(R)” 是为了标明组件选项。芯片工作在 25 °C 环境下,当电源电压下降至 2.0 V 时某些指标会有所下
降。
–15 to 85 °C
2.0 to 3.6 V
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Si4840/44-A10
8. 封装外形 : Si4840/44-A10
Si4840/44-A10 采用标准 24 SSOP 封装形式,表 15 中列出下图所示的封装尺寸。
图 6. 24 脚 SSOP 封装
表 15. 封装尺寸
尺寸范围 最小值 正常值 最大值
A 1.75
A1 0.10 0.25
b 0.20 0.30
c 0.10 0.25 D 8.65 BSC E 6.00 BSC
E1 3.90 BSC
e 0.635 BSC L 0.40 1.27 θ
aaa 0.20 bbb 0.18
ccc 0.10
ddd 0.10
备注 :
1. 所有数据单位均为毫米,除非特殊说明。
2. 度量及偏差依据美国国家标准化组织 Y14.5M-1994 规定。
3. 以上芯片外形图依据电子工程设计发展联合会议指定固体外观 MO-137,AE 修订。
4. 采用的卡回流曲线依据电子工程设计发展联合会议 /IPC 信息技术有限公司 J-STD-
020 小尺寸元器件说明。
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Si4840/44-A10
9. PCB 封装格式 : Si4840/44-A10
7PCB 封装格式 ” 说明了 Si4840/44-A10-GU SSOP 器件管脚的 PCB 焊接资料。表 16 列出了焊接图上的所有 尺寸值。
图 7. PCB 封装格式
表 16 PCB 封装格式尺寸
尺寸标示 最小值 最大值
C 5.20 5.40
E 0.635 BSC
X1 0.35 0.45
Y1 1.55 1.75
备注 :
1. 表中的尺寸的度量单位是 mm
2. 表中的标示是基于 IPC-7351 用户手册
阻焊层设计:
3. 此款芯片的所有焊盘都是无焊锡覆盖界定的焊盘 (NSMD)。阻焊层到金属焊盘的最
小间隙为 60um。
模板设计:
4. 激光切割,不锈钢针脚和采用梯形墙的电抛光模板技术,保证了良好的焊接特性。
5. 模板最度应为 0.125mm。
6. 模版孔径和焊盘的孔径大小比例应该为 1:1
芯片组装:
7. 建议使用免清洗型 3 类焊盘。
8. 推荐采用 JEDEC/IPC J-STD-020 标准中规定的适合上体积芯片的回流温度曲线。
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Si4840/44-A10
4840A10GU
YYWWTTTTTT
4844A10GU
YYWWTTTTTT
10. 封装标识 (顶部标识)
10.1. Si4840/44-A10 顶部标识
标识方式 :
第一行标识 :
第二行标识 :
YAG Laser
设备标识
YY = 年份 WW = 工作周 TTTTTT = 机器码
4840A10GU = Si4840-A10 4844A10GU = Si4844-A10
由封装厂指定
22 Rev. 1.0
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11. 附加的参考资源
要获得更多信息,请联系当地销售代理索取以下应用副本 :
EN55020 一致性测试结果AN602: Si484x-A 天线,原理图,布局和设计指南AN603: Si4840/44 板测试程序Si4840/44-DEMO 板用户指导AN610: Si4840/44 编程指南
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Si4840/44-A10
注:
24 Rev. 1.0
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版本更新变更列表
版本 0.4 到版本 1.0 的更改
更新系统框图更新表 3“ 复位时序特性 ” 和图 1“ 复位时序 ”更新表 5, ”FM 接收器特性 ”更新表 8,“ 热条件 ”更新表 9,“ 绝对最大额定值 ”更新第2节,“ 典型应用原理图 ”更新第 3 节,“ 材料清单 ”更新第 4.7 节,“ 低音和高音 ”删除之前的第 4.10 节 “ 信号强度限定 ”更新第 4.13 节, ” 记忆状态 ”更新第 4.14 节 , ” 命令编程 ”更新表 13, ”Si4840/44-A10 AM/SW 接收器命令表 ”更新表 16, ”PCB 封装格式尺寸 ”
Si4840/44-A10
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Smart. Connected. Energy-Friendly
Products
www.silabs.com/products
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