基于数字低中频的轮调数显方案有效简化收音机设计

Silicon Labs(芯科实验室)近日宣布推出新一代多波段收音机接收器IC解决方案Si484x，使轮调收音机产品具有现代的数字显示功能。Si484x基于该公司专利的数字低中频架构，并采用CMOS工艺提供了很高的集成度。

“数字低中频最大的好处是可以在CMOS工艺上实现复杂的收音机单芯片方案；利用CMOS工艺实现模拟的性能一般被认为很差，而数字低中频利用后端进行强大的数字信号处理，来将CMOS工艺在模拟处理上的不足进行处理和补偿。”该公司广播音频产品营销经理Natalian Zhai对本刊表示。

全球收音机市场的TAM约为2亿台。由于轮调数显收音机既继承了转轮调频的习惯又具备数字显示的便利，因此当前在诸如金砖四国等发展中国家广受欢迎，而Silicon Labs则预测轮调数显市场将达4千万台，这些应用主要包括桌面和便携式收音机、立体声音响、迷你/微型系统、外放、时钟收音机、外挂电台、收音机玩具等。

据了解，当前市面的轮调收音机方案分两种。传统的轮调指针式显示方案的IC采用的是模拟架构，它的中周(IF transformer)在芯片外部，频率显示则通过外部的中频计数器来实现。这种方案的集成度差、外围元件多，而且由于需要人手调中周返工率较高。

而Si484x方案的特点是ADC将前端天线接收到的信号频率信息直接转换成数字信号，直接输出音频，通过I2C接口直接输出一个频率给显示驱动。这与传统通过外端的中频计数器估算再转换成频率信息的方式在技术上的本质区别，同时也避免实际的调频和显示之间出现偏差。

“Silicon labs的架构实现信号在混频后就达到低中频。” Natalian Zhai强调，传统方案的信号在混频后一般只能降到10MHz，而Silicon labs的混频专利技术可以实现更低。

换言之，传统模拟架构的芯片没有集成中频滤波，不能做到单芯片方案，只能算作整体方案的一部分。Natalian Zhai宣称，采用CMOS工艺的高集成度Si484x相比传统方案可节省高达70%的BOM 成本。另外，基于Si484x接收器所设计的收音机无需手动调谐器件，使收音机厂商减少了生产线上手工安装、测试和调谐的环节，从而降低劳动成本、提高产品性能和产量、缩短上市时间。

另外一种轮调数显方案由数调数显方案衍变，即为了切合用户的轮调习惯，把按钮式的调谐前端改成调轮状。但因为需要数字的输入，因此这种方案需一个额外的编码器将调谐动作转换为数字信号，这无形增加了整体BOM成本；而且这种调轮的转动可以是无限的，也和传统轮调方式的习惯有出入。

Si484x接收器在AM/FM/SW波段拥有非常卓越的RF性能，相对竞争产品具有更佳的灵敏度，可接收信号更弱的电台；并能在拥挤的频谱环境中稳定接收电台。在弱音频信号条件下，Si484x接收器的射频前端电路能自动调谐来抑制噪声并放大目标信号，从而获得极好的灵敏度。

如图2所示，传统方案在97.8MHz容易听到临近频道的串音，而Si484x内部有很大的数字音频处理能力，在拥挤的音频广播环境中，射频前端能自动衰减无用的阻塞干扰信号，并在有用的信道上接收优质音频信号；并能够去掉不同信号条件下的咔嗒/爆破噪声以及静电噪声。

图1：采用数字低中频技术的Si484x架构。

图2：Si484x具有比传统收音机方案更佳的RF性能。

据介绍，Si484x目前已经有量产，采用该芯片的一线品牌收音机明年初面市。Si484x多波段接收器具有24引脚SSOP封装。在10k采购量时，Si4840 AM/FM收音机IC单价为1.81美元起，Si4844 AM/FM/SW收音机IC单价为1.96美元起。