【应用】3mm×3mm的QFN封装的FM收发器Si4720，Si4721，助力FM收音机系统设计
收音机的存在极大的丰富了人们的精神生活，在众多消费类电子设备（如手机、pad、车载终端等）中，收音机功能是必不可少的一部分。其中，FM收音机采用FM调频载波方式传输无线电信号，其波长较短，与AM相比，传输的信号要相对好一些。
图1 FM收音机示意图
在进行FM收音机系统设计时，SILICON LABS（芯科）公司提供完整的解决方案，整体系统框图如图2所示。其中，FM收发器采用的是Silicon Labs推出的Si47xx系列（Si4720，Si4721，集成了完整的调谐器和发送功能，支持全球范围内的FM接收器带宽，在3mm×3mm的QFN封装内提供了众多功能（如音频DAC/ADC、MODEM、PLL等）。Si47xx系列芯片采用SDR技术，内部集成了一系列用于FM收发的复杂功能（如图3所示），因此设计人员在进行系统设计时，只需极少的外部元件和RF设计技巧便可。
图2 收音机系统的系统框图
图3 Si47xx系列器件的内部电路结构
如图4所示的利用Si4720设计的FM收音机电路板，Si4720与ATmega328P之间为使用IC通讯，频率控制由旋转编码器完成，电流频率在微型OLED上显示。在进行设计时，通常需要对接收器进行初始化设置，并设置接收频率。其中，接收启动命令、接收器、晶振使能、模拟输出对应的指令是：i2c_write（RADIO，0x01,0 b10010000,0 b00000101）；接收设定频率对应的指令是：i2c_write4（RADIO，0x20,0x00，s_upper2，s_lower2,0x05）。
图4 利用Si4720设计的FM收音机电路板
为了检测Si4720的覆盖频段，并验证图4的电路板功能，利用图4设计的电路板进行测量收发频率的上下限，测量结果如图5所示。从图5中可以看出，传输的下限和数据手册中所述的76MHz相比，存在400kHz误差（测量数据为75,6MHz），传输上限为107.6MHz，同样存在400kHz误差。而接收下限的测量结果是64MHz，接收上限是108MHz，这说明Si4720无法接收低于64MHz或者高于108MHz频率的数据。
图5 Si4720的上限和下限频率
关于Si47xx系列的产品信息可以参考世强官网的【产品】类文章介绍——首款单芯片FM广播收发器Si4720/21，轻松嵌入便携设备。
技术顾问：一叶知秋
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