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模拟调谐数字显示 AM/FM/SW 收音机
S i 4 8 4 4 - B 2 0
特点
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
(2.3–28.5 MHz)
所有 AM/FM 地区波段可选
增强 FM/SW 波段覆盖范围
2 线控制接口
单声道 / 立体声和有效的电台指示器
数字音量支持
应用
台式和便携式收音机
立体声
微 / 小型系统
音箱
定时收音机
描述
低音 / 高音支持
最少的 BOM 元件，无需手动校准
卓越的接收性能
FM 波段中国电视频道音频载波接收
EN55020 兼容
两节 AAA 电池，电源电压为 2.0 到
3.6 V
支持宽波段铁氧体磁棒天线和空心环
形天线
24 引脚 SSOP 封装
符合 RoHS
消费电子产品模块
娱乐系统
玩具、灯和任何需要 AM/FM/SW 收
音机的应用
迷你 HiFi iPhone 接口
Si4844-B 是一款模拟调谐数字显示 CMOS AM/FM/SW 收音机接收机 IC，集成了从天
线输入到音频输出的全部接收功能。使用主机 MCU（I 2
C 可兼容 2 线控制接口），可将
频率信息和单声道 / 立体声信息显示在 LCD 上，同时保留了模拟调谐功能。Si4844-B 可
与最新 Si484x-A 调谐器引脚兼容。Si4844-B 具有 Si484x-A 的所有高级功能，可以支持
更广泛的 FM 和 SW 波段。 Si4844-B 还支持在 FM 波段收听中国电视频道音频。
Si4844-B 中集成的高级控制算法提供简易可靠的控制接口，同时消除了传统解决方案中
使用的所有手动调谐外部元件。
功能框图
AM
ANT
FM
ANT
AMI
RFGND
FMI
LNA
AGC
ADC
ADC
DSP
DAC
DAC
LOUT
ROUT
订购信息：
引脚分配
该产品、其功能和 / 或其体系结构使用了
以下一项或多项专利，以及其他正在申请
或 发 布 的 国 内 外 专 利：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.
0/90
LNA_EN
IRQ
TUNE1
TUNE2
BAND
NC
NC
FMI
RFGND
NC
NC
AMI
Si4844-B20 (SSOP)
8
9
6
7
3
4
1
2
5
10
11
12
19
18
17
16
24
23
22
21
20
15
14
13
LOUT
ROUT
DBYP
VDD2
VDD1
XTALI
XTALO
SCLK
SDIO
RST
GND
GND
ADC
TUNE1/2
BAND XTALI
2.0~3.6V
VDD1/2
AFC
REG
XTAL
OSC
CONTROL INTERFACE
修订版 1.0 5/13 版权所有 © 2013 by Silicon Laboratories
Si4844-B20
S i 4 8 4 4 - B 2 0
2
修订版 1.0
Si4844-B20
目录
章节 页码
4.12
。 参考时钟 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .17
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3
S i 4 8 4 4 - B 2 0
1
。 电气规格
Table 1. Recommended Operating Conditions
Parameter
Power Supply Powerup Rise Time
Symbol
V
DD
V
DDRISE
Test Condition Min
2
10
Typ
—
—
Max
3.6
—
Unit
V
µs
Notes:
1.
Typical values in the data sheet apply at V
DD
= 3.3 V and 25 °C unless otherwise stated.
2. All minimum and maximum specifications in the data sheet apply across the recommended operating conditions for minimum V
DD
= 2.7 V.
3. Operation at minimum V
DD is guaranteed by characterization when V DD voltage is ramped down to 2.0 V. Part initialization may become unresponsive below 2.3 V.
Table 2. DC Characteristics
(V
DD
= 2.7 to 3.6 V, TA = –15 to 85 °C)
Parameter Symbol Test Condition Min Typ Max
FM Mode
I
FM
I
FM
Low SNR level
—
—
21.0
21.5
—
—
AM/SW Mode
I
AM
— 20.0
—
Supplies and Interface
V
DD
Powerdown
Current
I
DDPD
— 10 —
Notes:
1.
Specifications are guaranteed by characterization.
2. LNA is automatically switched to higher current mode for optimum sensitivity in weak signal conditions.
Unit mA mA mA
µA
4
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Si4844-B20
Table 3. Reset Timing Characteristics
(V
DD
= 2.7 to 3.6 V, TA = –15 to 85 °C)
Parameter
RSTB Pulse Width
2-wire bus idle time after RSTB rises
2-wire bus idle time before RSTB rises, and VDD valid time before RSTB rises
RSTB low time before VDD becomes invalid
Symbol t
PRST t
SDIO t
SRST
Min
100
100
100 t
RRST
0
Notes:
1.
RSTB must be held low for at least 100 µs after the voltage supply has been ramped up.
2. RSTB needs to be asserted (pulled low) prior to the supply voltage being ramped down.
Typ
—
—
—
—
Max
—
—
—
—
Unit
µs
µs
µs
µs
VDD
RSTB t
SRST t
SDIO t
PRST t
SDIO t
RRST
SCLK
SDIO
POWER_UP
Normal
Operation
Figure 1. Reset Timing
POWER_UP
Normal
Operation
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5
6
S i 4 8 4 4 - B 2 0
Table 4. 2-Wire Control Interface Characteristics
(V
DD
= 2.7 to 3.6 V, T
A
= –15 to 85 °C)
Parameter
SCLK Frequency
SCLK Low Time
SCLK High Time
SCLK Input to SDIO
Setup
(START)
SCLK Input to SDIO
Hold
(START)
SDIO Input to SCLK
Setup
SDIO Input to SCLK
Hold
SCLK input to SDIO
Setup
(STOP)
STOP to START Time
SDIO Output Fall Time
Symbol Test Condition f
SCLK t
LOW t
HIGH t
SU:STA t
HD:STA t
SU:DAT t
HD:DAT t
SU:STO t
BUF t f:OUT
0.6
100
0
0.6
Min
0
1.3
0.6
0.6
1.3
—
—
900
—
Max
400
—
—
—
—
250
—
—
—
—
Typ
—
—
—
—
—
—
C b
SDIO Input, SCLK Rise/Fall Time t t f:IN r:IN
C b
— 300 ns
SCLK, SDIO Capacitive Loading
Input Filter Pulse Suppression
C b t
SP
—
—
—
—
50
50 pF ns
Notes:
1.
When V
D
= 0 V, SCLK and SDIO are low impedance.
2. When selecting 2-wire mode, the user must ensure that a 2-wire start condition (falling edge of SDIO while SCLK is high) does not occur within 300 ns before the rising edge of RST.
3. When selecting 2-wire mode, the user must ensure that SCLK is high during the rising edge of RST, and stays high until after the first start condition.
4. The Si484x delays SDIO by a minimum of 300 ns from the V
IH specification.
threshold of SCLK to comply with the minimum t
HD:DAT
5. The maximum t
HD:DAT
has only to be met when f
SCLK
= 400 kHz. At frequencies below 400 kHz, t violated as long as all other timing parameters are met.
HD:DAT
may be
µs ns ns
µs
Unit kHz
µs
µs
µs
µs ns
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Si4844-B20 t
SU:STA t
HD:STA t
LOW t
HIGH t r:IN t f:IN t
SP t
SU:STO t
BUF
SCLK
70%
30%
SDIO
70%
30%
START t r:IN t
HD:DAT t
SU:DAT t f:IN, t f:OUT
STOP
Figure 2. 2-Wire Control Interface Read and Write Timing Parameters
START
SCLK
SDIO
A6-A0,
R/W
D7-D0 D7-D0
START ADDRESS + R/W ACK DATA ACK DATA
Figure 3. 2-Wire Control Interface Read and Write Timing Diagram
ACK STOP
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7
8
S i 4 8 4 4 - B 2 0
Table 5. FM Receiver Characteristics
(V
DD
= 2.7 to 3.6 V, TA = –15 to 85 °C)
Parameter
Input Frequency
Symbol f
RF
Test Condition Min
64
Typ
—
Max
109
Unit
MHz
Sensitivity with Headphone
Adjacent Channel Selectivity 4
Alternate Channel Selectivity
Audio Output Voltage
Audio Frequency Response Low
Audio Frequency Response High 4
Audio Stereo Separation
Audio Output Load Resistance
Audio Output Load Capacitance
R
C
L
L
(S+N)/N = 26 dB m = 0.3
±200 kHz
±400 kHz
–3 dB
–3 dB
Single-ended
Single-ended
—
—
—
—
—
—
—
—
—
—
—
15
—
—
10
—
2.2
4
5
50
105
50
65
80
55
55
—
—
40
0.1
—
—
—
—
—
—
—
—
—
—
—
—
30
—
—
0.5
—
50
µV EMF k pF dB dBµV EMF dB dB mV
RMS dB dB
Hz kHz dB k
%
pF
Notes:
1.
Additional testing information is available in “AN603: Si4822/26/27/40/44 DEMO Board Test Procedure.”
Volume = maximum for all tests. Tested at RF = 98.1 MHz.
2.
To ensure proper operation and receiver performance, follow the guidelines in “AN602: Si4822/26/27/40/44 Antenna,
Schematic, Layout, and Design Guidelines.” Silicon Laboratories will evaluate schematics and layouts for qualified customers.
3. Frequency is 64~109 MHz.
4.
Guaranteed by characterization.
5. V
EMF
6.
F
MOD
= 1 mV.
= 1 kHz, MONO, and L = R unless noted otherwise.
7.
f = 22.5 kHz.
8.
|f
2
– f
1
| > 2 MHz, f
0
= 2 x f
1
– f
9. B
AF
10.
At L
OUT
and R
OUT
pins.
11.
f = 75 kHz.
12.
Tested in Digital Volume Mode.
2
.
= 300 Hz to 15 kHz, A-weighted.
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Si4844-B20
Table 6. AM/SW Receiver Characteristics
(V
DD
= 2.7 to 3.6 V, TA = –15 to 85 °C)
Input Frequency
Sensitivity
Large Signal Voltage Handling
Power Supply Rejection Ratio
Audio Output Voltage
Audio S/N
Audio THD
Antenna Inductance
f
RF
Medium Wave (AM)
∆V
DD
Short Wave (SW)
(S+N)/N = 26 dB
THD < 8%
= 100 mV
RMS
, 100 Hz
Min Unit
504
2.3
—
—
—
— 60
— 55
— 0.1
180
—
—
30
300
40
—
1750
28.5
—
—
—
— mV
—
0.5
450 kHz
MHz
µV EMF mV
RMS dB
RMS dB
%
µH
Notes:
1.
Additional testing information is available in “AN603: Si4822/26/27/40/44 DEMO Board Test Procedure.”
Volume = maximum for all tests. Tested at RF = 520 kHz and RF = 6 MHz.
2. To ensure proper operation and receiver performance, follow the guidelines in ““AN602: Si4822/26/27/40/44 Antenna,
Schematic, Layout, and Design Guidelines.” Silicon Laboratories will evaluate schematics and layouts for qualified customers.
3.
FMOD = 1 kHz, 30% modulation, 2 kHz channel filter.
4. B
AF
= 300 Hz to 15 kHz, A-weighted.
5.
Guaranteed by characterization.
6. V
IN
= 5 mVrms.
7.
Stray capacitance on antenna and board must be < 10 pF to achieve full tuning range at higher inductance levels.
8. Tested in Digital Volume Mode.
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S i 4 8 4 4 - B 2 0
Table 7. Reference Clock and Crystal Characteristics
(V
DD
= 2.7 to 3.6 V, T
A
= –15 to 85 °C)
Parameter Symbol Test Condition
Reference Clock
Min Typ Max Unit
XTALI Supported Reference Clock
Frequencies *
Reference Clock Frequency
Tolerance for XTALI
REFCLK_PRESCALE
REFCLK
31.130
–100
1
31.130
32.768
—
32.768
40,000
100
4095
34.406
kHz ppm kHz
Crystal Oscillator
Crystal Oscillator Frequency — 32.768
— kHz
Crystal Frequency Tolerance –100 — 100 ppm
Board Capacitance — — 3.5
pF
*Note:
The Si4844-B20 divides the RCLK input by REFCLK_PROSCALE to obtain REFCLK. There are some RCLK frequencies between 31.130 kHz and 40 MHz that are not supported. For more details, see Table 9 of “AN610: Si48xx
ATDD Programming Guide.”
Table 8. Thermal Conditions
Parameter Symbol Min Typ Max
Thermal Resistance*
Ambient Temperature
JA
T
A
—
–15
80
25
—
85
Junction Temperature T
J
— — 92
*Note:
Thermal resistance assumes a multi-layer PCB with the exposed pad soldered to a topside PCB pad.
Unit
°C/W
°C
°C
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Si4844-B20
Table 9. Absolute Maximum Ratings
1, 2
Parameter
Supply Voltage
Input Current 3
Operating Temperature
Storage Temperature
RF Input Level 4
Symbol
V
DD
I
IN
T
OP
T
STG
Value
–0.5 to 5.8
10
–40 to 95
–55 to 150
0.4
Unit
V mA
C
C
V
PK
Notes:
1.
Permanent device damage may occur if the above Absolute Maximum Ratings are exceeded. Functional operation should be restricted to the conditions as specified in the operational sections of this data sheet. Exposure beyond recommended operating conditions for extended periods may affect device reliability.
2. The Si4844-B devices are high-performance RF integrated circuits with certain pins having an ESD rating of < 2kV
HBM. Handling and assembly of these devices should only be done at ESD-protected workstations.
3. For input pins RST, SDIO, SCLK, XTALO, XTALI, BAND, TUNE2, TUNE1, IRQ, and LNA_EN.
4.
At RF input pins, FMI, and AMI.
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S i 4 8 4 4 - B 2 0
2
。 典型应用原理图
TUNE1
FMI
VR1
100k BAND
1
S1
2
3
4
SW
R1
203k 1%
R2
50k 1%
AM
R3
180k 1%
FM
C5
AMI
0.47u
IRQ
LNA_EN
To host MCU
R4
67k 1%
ANT2
C 5
T1
0.47u
RFGND
AMI
Optional: AM air loop antenna
U1
Optional
C4
0.1u
VDD
VDD
LOUT
ROUT
2.0 TO 3.6V
2.0 TO 3.6V
To host MCU
RESET
SDIO
SCLK
Y1
32.768KHz
C3
22p
C2
22p
Optional
注意：
1.
将 C
4
置于靠近 V
DD2
和 DBYP 引脚的地方。
2
。 所有接地均直接连接到 PCB 上的 GND 层。
3
。 引脚 6 和 7 保留悬空。
4
。 为保证正常运行和接收机性能，请遵守 “AN602：Si4822/26/27/40/44 天线、原理图、布局和设计指南 ” 中的说明。
Silicon Labs 可为符合资格的客户评估原理图和布局。
5
。 引脚 8 连接到 FM 天线接口，引脚 12 连接到 AM 天线接口。
6
。 将 Si484x 尽可能靠近天线插口放置并保持 FMI 和 AMI 走线尽可能短。
7
。 建议将 AM 铁氧体磁棒天线保持在离 Si4844-B 至少 5 cm 的位置。
8
。 保持 AM 铁氧体磁棒天线远离 MCU、音频功放和其他能够对 AM 产生干扰的电路。
9
。 将变压器 T1 放置在远离任何干扰源，甚至是远离 Si4844-B 的 I/O 信号的地方。
12
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Si4844-B20
3
。 材料清单
Table 10. Si4844-B20 Bill of Materials
Component(s)
C1
C4
C5
B1
VR1
U1
ANT1
Value/Description
Reset capacitor 0.1 µF, ±20%, Z5U/X7R
Supply bypass capacitor, 0.1 µF, ±20%, Z5U/X7R
Coupling capacitor, 0.47 µF, ±20%, Z5U/X7R
Ferrite bead 2.5 k/100 MHz
Variable resistor (POT), 100 k, ±10%
Si4844-B AM/FM/SW Analog Tune Digital Display Radio Tuner
Ferrite stick,180–450 μH
C2, C3
Y1
ANT2
S1
R1
R2
R3
R4
Optional Components
Crystal load capacitors, 22 pF, ±5%, COG
(Optional: for crystal oscillator option)
32.768 kHz crystal (Optional: for crystal oscillator option)
Air loop antenna, 10-20 μH
Band switch
Resistor, 203 k, ±1%
Resistor, 50 k, ±1%
Resistor, 180 k, ±1%
Resistor, 67 k, ±1%
Supplier
Murata
Murata
Murata
Murata
Kennon
Silicon Laboratories
Jiaxin
Venkel
Epson or equivalent various
Any, depends on customer
Venkel
Venkel
Venkel
Venkel
修订版 1.0
13
S i 4 8 4 4 - B 2 0
4
。 功能描述
Figure 4. Si4844-B Functional Block Diagram
4.1
。 概述
Si4844-B 是一款模拟调谐数字显示 CMOS AM/FM/SW
收音机 IC，集成了从天线输入到音频输出的全部接收功
能。Si4844-B 使用带 LCD/LED 驱动器的外部 MCU，可
输出 AM/FM/SW 频率、波段、高低音以及立体声 / 单声
道信息，以在 LCD/LED 上显示，同时只需使用前端电位
器即可进行模拟调谐。利用 Silicon Laboratories 经过验
证的专利数字低中频（低 -IF）接收机体系结构，Si4844-
B 可在 AM、FM 和 SW 波段提供优异的射频性能和抗干
扰能力。 Si4844-B 与最新 Si484x-A 调谐器引脚兼容。
Si4844-B 具有 Si484x-A 的所有高级功能，可以支持更
广泛的 FM 和 SW 波段。它还支持在 FM 波段收听中国
电视频道音频。 Si4844-B 集成的高级控制算法提供简单
可靠的控制接口，同时消除了传统解决方案中使用的所
有手动调谐外部元件。
和 Silicon Labs 其他成功的音频产品一样， Si4844-B 在
PCB 单面采用最少的外部元件和较小的板面积，提供无
与伦比的集成度和 PCB 空间节省性能。高集成度和完整
的系统产品测试简化了设计，提高了系统质量，并提高了
可制造性。此接收机功耗很低，使用两节 AAA 电池，通
过数字显示器为传统模拟调谐收音机市场提供了高性能
数字收音机体验的性能优势。
Si4844-B 在芯片的使用方面非常灵活。FM/AM/SW 波段
的频率范围、单声道 / 立体声阈值、去加重值、 AM 调谐
步骤、 AM 软静音水平 / 率以及高低音均可由 MCU 配置
或使用外部硬件进行选择。FM 调谐器的参考时钟可由晶
体或主机 MCU 提供且在容差范围内。
Si4844-B 在选择波段和配置波段属性上也很灵活，可在
多个项目中实现屏蔽主机 MCU，降低开发成本。有四种
调谐首选项可用，能够满足各种调谐首选项要求。
14
修订版 1.0
Si4844-B20
4.2
。 FM 接收机
Si4844-B 集成的低噪声放大器 (LNA) 还支持全球 FM 波
段（64 至 109 MHz）和中国地区频率范围内的电视音频
电台。 FM 波段也可配置为更宽的范围，如一个波段中
64–108 MHz 。
预加重和去加重是 FM 广播公司通过降低高频干扰和噪
声的影响提高 FM 接收机信噪比的技术。传输 FM 信号
时，通过预加重过滤器加重高音频频率。所有 FM 接收机
均有去加重过滤器，可衰减高频以恢复平滑频率响应。各
个地区均使用两种时间常数。去加重 时间常数可选择 50
或 75µs。参考 “AN602：Si4822/26/27/40/44 天线、原理
图、布局和设计指南 ” 中的说明。 ”
Si4844-B 还有采用适应性噪声抑制 的高级立体声混合
功能。信号 质量降低时，Si4844-B 会逐渐将立体声左和
右声道混合为单声道音频信号，以在各种接收条件下保
持高保真的音效。 Si4844-B 可将立体声信号指示输出到
带 LCD/LED 驱动器的 MCU，以在 LCD/LED 上进行显
示，以便用户可以很容易地识别信号质量。
立体声信号灯亮起条件是同时使用 RSSI 和左 / 右分离水
平定义的，因为这两个 规格是立体声收听音质的 主要因
素。条件可设为以下两者 之一：左右声道在 20 dB 时由
RSSI >6 dB 水平分离，或者在 28 dB 时由 RSSI >28 dB
水平分离。该选项可使用 外部电阻 各种值进行设置或使
用主机 MCU 配置。参考 “AN602：Si4822/26/27/40/44 天
线、原理图、布局和设计指南 ” 中的说明。希望用主机
MCU 配置该值的用户还可参考 “AN610：Si48xx ATDD
编程指南 ”。
4.3
。 AM 接收机
高度集成的 Si4844-B 使用数字低中频体系结构和最少的
外部元件且无需手动校准，支持全球从 504 到 1750 kHz
的 AM 波段，包含五个子波段。这个专利的体系结构可实
现高精度滤波，提供优异的选择性和 SNR，且 AM 波段
之间差异最小。与 FM 接收机类似， Si4844-B 优化了敏
感度并抗强干扰，可更好地接收弱信号电台。
为最大程度地提高灵活性，接收机还支持 180–450 µH
的一系列铁氧体磁棒天线。使用变压器提高空气回路的
有效电感也可支持空心环形天线。 使用 1:5 匝比变压器，
电感量可提高 25 倍，并可轻松支持 10 到
20 µH 之间的各种典型 AM 空心环形天线
可根据不同的地区由外部电阻或主机 MCU 选择 9、
10 kHz 调谐步长，或由主机编程 AM 软静音水平以实现
不同的调谐体验。其中一个 AM 波段可配置为通用 AM
波段，同时支持全球所有地区 AM 标准的 9 kHz 和
10 kHz 频道间距。有关更多详细信息，请参阅 “AN610：
Si48xx ATDD 编程指南 ” 和 “AN602：Si4822/26/27/40/44
天线、原理图、布局和设计指南 ” 。
4.4
。 SW 接收机
Si4844-B 支持从 2.3 到 28.5 MHz 的 5 kHz 步长增量的
短波接收。它还可配置为有可用于使用 1 或 2 个短波波
段的短波收音机的宽短波波段。 Si4844-B 支持各种短波
功能，如最小的离散元件和无工厂调整。 Si4844 支持使
用 FM 天线捕获短波信号。有关更多详细信息，请参阅
“AN610 ：Si48xx ATDD 编程指南 ” 和 “AN602：
Si4822/26/27/40/44 天线、原理图、布局和设计指南 ” 。
修订版 1.0
15
Si4844-B20
4.5
。 调频
通过调谐连接到 Si4844-B 芯片 TUNE1 和 TUNE2 引脚
的电位器可搜索到有效频道。
为方便调谐，Si4844-B 还将调谐信息输出到带 LCD/LED
驱动器的 MCU 进行显示。调谐到有效电台时，若射频信
号质量超过一定的阈值，则显示屏上的图标会亮起。有多
个调谐首选项可用。用户可以选择只在精确的频道还是
在较大范围内拥有最佳性能 （音量、立体声 / 单声道效
果）。有关更多详细信息，请参阅 “AN610：Si48xx ATDD
编程指南 ”。
4.6
。 波段选择
Si4844-B 支持全球 AM 波段及五个子波段、美国 / 欧洲 / 日
本 / 中国 FM 波段及五个子波段以及有 16 个子波段的短波
波段。 Si4844-B 可灵活地选择在 MCU 上或调谐器上配置
波段和波段属性，从而可为多个项目屏蔽 MCU。关于波段
选择的详细信息， 请参考 “AN602 ： Si4822/26/27/40/44
天线、 原理图、 布局和设计指南 ” 和 “AN610 ： Si48xx
ATDD 编程指南 ”。
4.7
。 低音和高音
Si4844-B 还支持低音和高音控制以提供优异的音质。
Si4844-B 可设置为默认正常，也可通过主机 MCU I 2 C 兼
容 2 线模式进行编程。FM 有九个级别的低音/高音效果，
AM/SW 有七个级别的低音 / 高音效果。有关更多详细信
息，请参阅 “AN610：Si48xx ATDD 编程指南 ”。
4.8
。 音量控制
Si4844-B 不但允许客户通过外部扩音器使用传统的
PVR 电位器音量控制，也支持主机 MCU 编程的数字音
量控制方式。 Si4844-B 可编程为仅低音 / 高音模式或仅
数字音量模式；也可编程为数字音量和低音 / 高音两种模
式共存。有关更多详细信息，请参阅 “AN610：Si48xx
ATDD 编程指南 ” 和 “AN602：Si4822/26/27/40/44 天线、
原理图、布局和设计指南 ”。
4.9
。 立体声音频处理
FM 解调器的输出是立体声多路 (MPX) 信号。MPX 标准
制定于 1961 年，现已在全球应用。现今的 MPX 信号格
式有左 + 右 (L+R) 音频、左 – 右 (L–R) 音频和 19 kHz 导
频音三种。
Mono Audio
Left + Right
Stereo
Pilot
Stereo Audio
Left - Right
RDS/
RBDS
0 15 19 23 38
Frequency (kHz)
53 57
Figure 5. MPX Signal Spectrum
4.9.1.
立体声解码器
Si4844-B 的集成立体声解码器使用 DSP 技术自动解码
MPX 信号。0 到 15 kHz (L+R) 信号是 FM 调谐器的单声
道输出。立体声由 (L+R)、(L–R) 和 19 kHz 导频音生成。
导频音用作恢复 (L–R) 信号的参考。输出左右声道分别
加减 (L+R) 和 (L–R) 信号获得。
4.9.2.
立体声 / 单声道混合
音质降低时，采用自适应噪声抑制以逐渐将立体声左和
右声道混合为单声道 (L+R) 音频信号以在各种接收条件
下保持高保真的音效。 在迫使立体声混合变成单声道混
合时，三种度量 （即接收信号强度指示器 (RSSI)、信噪
比 (SNR) 和多径干扰）同时会受到监控。反应最低信号
质量的度量将会优先显示，并且信号会相应混合。
所有三种度量均有可编程的立体声 / 单声道阈值和攻击 /
释放率。如果度量位于其单声道阈值之下，信号将从立体
声到完全单声道混合。如果所有度量均位于其各自立体
声阈值之上，则无需采取任何措施即可混合信号。如果度
量位于其单声道和立体声阈值之间，则信号将按与其在
单声道与立体声阈值之间的度量值比例混合，并具有相
关的攻击 / 释放率。
修订版 1.0
16
Si4844-B20
4.10
。 立体声 DAC
高保真立体声数字 - 模拟转换器 (DAC) 将模拟音频信号
驱动到 LOUT 和 ROUT 引脚。音频输出可静音。
4.11
。 软静音
软静音功能可衰减音频输出并在非常弱的信号条件下尽
量降低可听噪声。其中实施了高级算法，以实现更好的模
拟调谐体验。软静音功能是由 SNR 指标触发的。激活软
静音的 SNR 阈值是可编程的，如软衰减水平以及攻击和
衰减率。
4.12
。 参考时钟
Si4844-B
支持具有 表 7 中所列规格的 RCLK 输入（到 XTALI
引脚）。它可与主机 MCU 共享，以节省额外的晶体。
有外部晶体和负载电容时，板载晶体振荡器可用于产生
32.768 kHz 的参考时钟。请参 “AN602：Si4822/26/27/40/44
天线、原理图、布局和设计指南 ”。
4.13
。 复位、上电和掉电
将 RSTB 引脚设置为低将会禁用模拟和数字电路、将寄
存器复位为其默认设置并禁用总线。将 RSTB 引脚设置
为高将会使设备脱离复位状态。
图 1 显示了 Si4844-B 的典型复位、启动和关机时间。在
电源转换期间，RSTB 必须保持为低水平（有效），并且
未能如此处所示保持 RSTB 有效，可能会导致设备故障
并可能导致设备永久损坏。
部件闲置时可使用掉电模式减少功率损耗。将设备设置
为掉电模式将会禁用模拟和数字电路，同时会保持总线
处于激活状态。
4.14
。 记忆状态
Si4844-B 上通过简单的 PCB 设计提供记忆上次掉电时
状态的功能，包括记忆 FM/AM/SW 电台的频率。参考
“AN602 ：Si4822/26/27/40/44 天线、原理图、布局和设
计指南 ” 。
4.15
。 使用命令编程
为减少开发时间并提供最高的定制自由度， Si4844-B 提
供了简单而强大的软件接口为接收机进行编程。设备是
使用命令、参数、属性和响应进行编程的。
要执行一个操作，用户写入一个命令字节并关联参数，使
芯片执行给出的命令。命令可控制为设备加电、关闭设备
或获取当前调谐频率等操作。参数是针对给定命令的，用
于修正命令。
属性是用于修正默认芯片操作的特殊命令参数，通常是
在加电后立即配置的。属性的示例有去加重和软静音衰
减阈值。
响应用于为用户提供信息，是在执行命令和相关参数后
给出的。所有命令均提供 1 个字节的状态更新，显示中断
和清除发送状态信息。
关于 Si4844-B 的命令和属性的详细信息，请参见
“AN610 ：Si48xx ATDD 编程指南 ”。
修订版 1.0
17
S i 4 8 4 4 - B 2 0
5
。 命令和属性
Table 11. Si4844-B20 FM Receiver Command Summary
Cmd
0xE0
0xE1
0xE2
Name
ATDD_GET_STATUS
ATDD_POWER_UP
ATDD_AUDIO_MODE
Description
Get tune freq, band and etc status of the device.
Power up device, band selection and band properties setup.
Audio output mode: get/set audio mode and settings.
0x10
0x11
0x12
0x13
GET_REV
POWER_DOWN
SET_PROPERTY
GET_PROPERTY
Returns the revision information of the device.
Power down device.
Sets the value of a property.
Retrieve a property's value.
Note:
The Si4844-B has its own power up and get status commands which are different from previous Si47xx tuner parts. To differentiate, we use “ATDD_POWER_UP” and “ATDD_GET_STATUS” to denote the ATDD-specific commands instead of the general Si47xx “POWER_UP” and “STATUS” commands.
Table 12. Si4844-B20 FM Receiver Property Summary
Prop
0x0201
0x0202
0x1100
Name
REFCLK_FREQ
REFCLK_PRESCALE
FM_DEEMPHASIS
Description
Sets frequency of reference clock in Hz. The range is 31130 to 34406 Hz, or 0 to disable the AFC. Default is 32768 Hz.
Sets the prescaler value for RCLK input.
Sets de-emphasis time constant. Default is 75 s.
0x1300 FM_SOFT_MUTE_RATE Sets the attack and decay rates when entering and leaving soft mute.
0x1301 FM_SOFT_MUTE_SLOPE Configures attenuation slope during soft mute in dB attenuation per dB SNR below the soft mute SNR threshold.
Default value is 2.
0x1302 FM_SOFT_MUTE_MAX_
ATTENUATION
Sets maximum attenuation during soft mute (dB). Set to 0 to disable soft mute. Default is 16 dB.
0x1303 Sets SNR threshold to engage soft mute. Default is 4 dB.
0x1207
FM_SOFT_MUTE_
SNR_THRESHOLD
FM_STEREO_IND_
BLEND_THRESHOLD
Sets the blend threshold for stereo indicator. Default value is band-dependent (either 0x9F or 0xB2).
0x1800
0x1801
0x4000
FM_BLEND_RSSI_
STEREO_THRESHOLD
FM_BLEND_RSSI_
MONO_THRESHOLD
RX_VOLUME
Sets RSSI threshold for stereo blend. (Full stereo above threshold, blend below threshold.) To force stereo, set this to
0. To force mono, set this to 127. Default value is 49 dB V.
Sets RSSI threshold for mono blend (Full mono below threshold, blend above threshold). To force stereo, set this to
0. To force mono, set this to 127. Default value is banddependent (either 8 or 7).
Sets the output volume.
Default
0x8000
0x0001
0x0002
0x0040
0x0002
0x0010
0x0004
0x9F
0xB2
0x0031
0x0008
0x0007
0x003F
18
修订版 1.0
Si4844-B20
0x4001
0x4002
0x4003
Table 12. Si4844-B20 FM Receiver Property Summary (Continued)
RX_HARD_MUTE
RX_BASS_TREBLE
Mutes the audio output. L and R audio outputs may be muted independently.
Sets the output bass/treble level.
RX_ACTUAL_VOLUME Reads the actual output volume.
0x0000
0x0004
0x003F
Table 13. Si4844-B20 AM/SW Receiver Command Summary
Cmd
0xE0
0xE1
0xE2
0x10
0x11
0x12
0x13
Name
ATDD_GET_STATUS
ATDD_POWER_UP
ATDD_AUDIO_MODE
GET_REV
POWER_DOWN
SET_PROPERTY
GET_PROPERTY
Get tune freq, band and etc status of the device.
Power up device, band selection and band properties setup
Audio output mode: get/set audio mode settings.
Returns the revision information of the device.
Power down device.
Sets the value of a property.
Retrieve a property's value.
Description
Note: The Si4844-B has its own power up and get status commands which are different from previous Si47xx tuner parts. To differentiate, we use “ATDD_POWER_UP” and “ATDD_GET_STATUS” to denote the ATDD-specific commands instead of the general Si47xx “POWER_UP” and “STATUS” commands.
Table 14. Si4844-B20 AM/SW Receiver Property Summary
Prop Name Description
0x0201
0x0202
0x4000
0x4001
REFCLK_FREQ
REFCLK_PRESCALE
RX_VOLUME
Sets frequency of reference clock in Hz. The range is
31330 to 34406 Hz, or 0 to disable the AFC. Default is
32768 Hz.
Sets the prescaler value for RCLK input.
Sets the output volume.
RX_HARD_MUTE
RX_BASS_TREBLE
Mutes the audio output. L and R audio outputs may be muted independently.
Sets the output bass/treble level.
RX_ACTUAL_VOLUME Read the actual output volume
0x4002
0x4003
0x3300 AM_SOFT_MUTE_RATE Sets the attack and decay rates when entering and leaving soft mute.
0x3301 AM_SOFT_MUTE_SLOPE Configures attenuation slope during soft mute in dB attenuation per dB SNR below the soft mute SNR threshold.
0x3302 AM_SOFT_MUTE_
MAX_ATTENUATION
Sets maximum attenuation during soft mute (dB). Set to 0 to disable soft mute.
0x3303 AM_SOFT_MUTE_
SNR_THRESHOLD
Sets SNR threshold to engage soft mute.
Default
0x8000
0x0001
0x003F
0x0000
0x0003
0x003F
0x0040
0x0002
0x0010
0x0008
修订版 1.0
19
Pin Number(s)
1
2
3
4
5
6,7
8
9
10, 11
12
13, 14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
S i 4 8 4 4 - B 2 0
6
。 引脚描述：Si4844-B
LNA_EN
IRQ
TUNE1
TUNE2
BAND
NC
NC
FMI
RFGND
NC
NC
AMI
8
9
6
7
10
11
12
3
4
5
1
2
19
18
17
16
15
14
13
24
23
22
21
20
LOUT
ROUT
DBYP
VDD2
VDD1
XTALI
XTALO
SCLK
SDIO
RST
GND
GND
Name
LNA_EN
IRQ
TUNE1
TUNE2
BAND
NC
FMI
RFGND
NC
AMI
GND
/RST
SDIO
SCLK
XTALO
XTALI
VDD1
VDD2
DBYP
ROUT
LOUT
Description
Enabling SW external LNA
Interrupt Request
Frequency tuning
Frequency tuning
Band selection and De-emphasis/Stereo separation selection
No connect. Leave floating.
FM RF inputs. FMI should be connected to the antenna trace.
RF ground. Connect to ground plane on PCB.
Unused. Tie these pins to GND.
AM RF input. AMI should be connected to the AM antenna.
Ground. Connect to ground plane on PCB.
Device reset (active low) input
Serial data input/output
Serial clock input
Crystal oscillator output
Crystal oscillator input /external reference clock input.
Supply voltage. May be connected directly to battery.
Supply voltage. May be connected directly to battery.
Dedicated bypass for VDD
Right audio output
Left audio output
20
修订版 1.0
Si4844-B20
7
。 订购指南
Part Number* Description Package Type Operating
Temperature/Voltage
Si4844-B20-GU AM/FM/SW Broadcast Radio Receiver 24L SSOP Pb-free –15 to 85 °C
2.0 to 3.6 V
*Note:
Add an “(R)” at the end of the device part number to denote tape and reel option. The devices will typically operate at
25 °C with degraded specifications for V
DD
voltage ramped down to 2.0 V.
修订版 1.0
21
S i 4 8 4 4 - B 2 0
8
。 封装外形：Si4844-B20
24
引脚 SSOP 图示说明了 Si4844-B20 的封装详细信息。表 15 列出了图中所示的尺寸值。
22
Figure 6. 24-Pin SSOP
Table 15. Package Dimensions
Dimension
A
A1 b c
D
E
E1 e
L
θ aaa bbb ccc ddd
Min
—
0.10
0.20
0.10
0.40
0°
Nom
—
—
—
—
8.65 BSC
6.00 BSC
3.90 BSC
0.635 BSC
—
—
0.20
0.18
0.10
0.10
Max
1.75
0.25
0.30
0.25
1.27
8°
Notes:
1.
All dimensions shown are in millimeters (mm) unless otherwise noted.
2.
Dimensioning and Tolerancing per ANSI Y14.5M-1994.
3. This drawing conforms to the JEDEC Solid State Outline MO-137, Variation AE.
4.
Recommended card reflow profile is per the JEDEC/IPC J-STD-020 specification for Small Body Components.
修订版 1.0
Si4844-B20
9
。 PCB 焊盘图案：Si4844-B20
图 7 图示说明了 Si4844-B20-GU SSOP 的 PCB 焊盘图案详细信息。表 16 列出了图中所示的尺寸值。
Figure 7. PCB Land Pattern
Table 16. PCB Land Pattern Dimensions
Dimension
C
E
X1
Y1
Min
5.20
0.35
1.55
0.635 BSC
Max
5.40
0.45
1.75
General:
1.
All dimensions shown are in millimeters (mm) unless otherwise noted.
2. This land pattern design is based on the IPC-7351 guidelines.
Solder Mask Design:
3. All metal pads are to be non-solder mask defined (NSMD). Clearance between the solder mask and the metal pad is to be 60 µm minimum, all the way around the pad.
Stencil Design:
4.
A stainless steel, laser-cut, and electro-polished stencil with trapezoidal walls should be used to assure good solder paste release.
5.
The stencil thickness should be 0.125 mm (5 mils).
6. The ratio of stencil aperture to land pad size should be 1:1 for all perimeter pads.
Card Assembly:
7. A No-Clean, Type-3 solder paste is recommended.
8.
The recommended card reflow profile is per the JEDEC/IPC J-STD-020 specification for Small Body Components.
修订版 1.0
23
S i 4 8 4 4 - B 2 0
10
。 顶部标记：Si4844-B20
4844B20GU
YYWWTTTTTT
Mark Method:
Line 1 Marking:
Line 2 Marking:
YAG Laser
Device identifier
YY = Year
WW = Work week
TTTTTT = Manufacturing code
4844B20GU = Si4844-B20
Assigned by the Assembly House.
24
修订版 1.0
11
。 其他参考资源
更多信息，请与当地销售代表联系或获取以下参考资料的副本：
EN55020 合规性试验证书
AN602 ：Si4822/26/27/40/44 天线、原理图、布局和设计指南
AN603 ：Si4822/26/27/40/44 演示板测试程序
Si4844演示板用户指南
AN610 ：Si48xx ATDD 编程指南
Si4844-B20
修订版 1.0
25
S i 4 8 4 4 - B 2 0
文档更改列表
修订版 0.1 更改为修订版 1.0
更新了 “ 特性 ”
更新了表 3， “ 复位时间特性 ”
更新了表 5， “FM 接收机特性 ”
更新了表 6， “AM/SW 接收机特性 ”
更新了第 4.3 节。 “AM 接收机 ”
插入了第 4.13 节。 “ 复位、上电和掉电 ”
更新了第 6 节 “ 引脚说明：Si4844-B”
26
修订版 1.0
联系方式
Silicon Laboratories Inc.
400 West Cesar Chavez
Austin, TX 78701
电话：1+(512) 416-8500
传真：1+(512) 416-9669
免费电话：1+(877) 444-3032
电子邮件：[email protected]
网站：www.silabs.com
Si4844-B20
专利通告
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产品组合是我们独特方式和世界一流工程团队的有力证明。
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修订版 1.0
27
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