Si484x-A SSOP封装原理图和PCB Layout
这一章节讲述Si484x-A在实际应用中的4种典型应用电路的原理图及PCB Layout。
1. Si484x 应用电路:主MCU选择收音波段并设置波段属性
主MCU选择收音波段并设置波段属性的应用电路如图4所示。一般的作法是用连接到MCU的按键进行波段选择,MCU检测到按键动作后发出命令给Si484x选择到预定的波段。主MCU同样能设置波段的属性,如波段最高频率和最低频率点,立体声指示门限值,去加重,AM信道间隔等等。为保证Si484x正常工作,必须确保以下两点:
(1).Si484x第1脚(LNA_EN) 不能接上拉电阻。
(2.)Si484x第5脚 (BAND) 必须连接到电源端。
C6和C15为第20/21脚 (VDD1/VDD2) 的电源旁路电容。C6/C15应尽可能靠近第20/21脚 (VDD1/VDD2) 和第22脚(DBYP) 放置。这样可以尽可能的减少旁路电容和走线引起的电流环路面积,使旁路电容阻抗最小化。
第22脚 (DBYP) 是专用的旁路电容脚,只连接旁路电容,此管脚不能连接到GND。
第13脚和第14脚是芯片的GND,在PCB板上,这两个管脚必须很好的连接到电源的GND。
第9脚是芯片的RFGND,在PCB板上,此管脚必须很好的连接到GND平面。
在做PCB布板设计时,应尽量在芯片底部和周围产生大的GND平面,芯片所有的GND和RFGND管脚都要连接到这个GND平面上。
C4和C7 (4.7µF)是芯片音频输出第23脚 (ROUT) 和第24脚 (LOUT) 的音频交流耦合电容。如果用耳机功放,该电容和耳机功放输入电阻R,决定高通滤波器的频率拐点,如下列公式所示。C4和C7电容的排放位置关系不大。
公式1. 高通滤波器频率拐点
C28和C29 (22pF) 是晶体负载电容,当使用芯片内部振荡电路时,需要使用这两个电容,参考所选晶振的数据手册以选择合适的负载电容值,且必需考虑
PCB所产生的寄生电容的大小。C28和C29要连接到相同的接地点,并且尽量保证晶振和负载电容构成的电流环路面积最小。
Y1 (32.768 kHz)为晶振,当使用芯片内部振荡电路时,需要使用该晶振。Y1尽可能靠近第18脚 (XTALO) 和第19脚(XTALI) 以减小电流环路。如果使用外部时钟 (32.768 kHz) 连接到第19脚 (XTALI) 时,第18脚 (XTALO) 悬空。
数字信号或参考时钟走线需远离第6脚和第7脚。第6脚和第7脚必须悬空。
第2,15,16,17脚是与主MCU的通信脚。第15脚 (RST) 推荐使用100K的电阻R6作为上拉电阻和0.1µF的电容C19作旁路电容。第16脚 (SDIO) 必须接10K上拉电阻R3。
VR1 (100K / 10%), R27, C1, C13 组成了调台电路。调台电位器VR1推荐使用精度为10%的100K电位器。
Q1 (2SC9018) , B6, C30,31,33,36, R31,32,34,41 组成了SW波段的低噪放LNA电路。工作在AM和FM波段时,Si4844的信号LNA_EN会关断LNA电路。
图4. Si484x 应用电路: 主MCU选择波段并设置波段属性
2. Si484x应用电路:主MCU选择默认波段和使用默认波段属性
主MCU选择Si484x内部默认的波段并使用默认波段属性的应用电路如图5所示。在这个应用中,主MCU发命令给Si484x选择默认的波段,但MCU不能设置默认波段已定义的属性(如2.1中所定义的属性),只能设置那些没有定义的属性,如软静音属性等等,详细可参考 “AN610:Si484x Programming guide”。为保证Si484x工作正常,必须做到如下两点:
1.Si484x第1脚 (LNA_EN) 必须加上10k的上拉电阻R42到电源端。
2.Si484x第5脚 (BAND) 必须直接连到电源端。
图5. Si484x应用电路:主MCU选择默认波段和使用默认波段属性
3. Si484x应用电路:滑动开关选择波段和MCU重新设置波段属性
滑动开关选择波段和MCU设置波段属性的应用电路如图6所示。该电路中,滑动开关用于波段的选择,MCU可重新设置所选波段的属性。用滑动开关和电阻网络选择波段的方法,可参考章节2.2部分。在这个应用中,用滑动开关和电阻网络选择任何Si484x 默认的波段,MCU则根据用户的要求去重新设置所选波段的属性。MCU只能重新设置滑动开关所选择波段的属性,不能切换波段,比如不能从FM切换到AM或SW波段,也不能从AM切换到FM或SW。为保证Si484x正常工作,必须确保以下两点:
1.Si484x第1脚 (LNA_EN) 不能接上拉电阻。
2.Si484x第5脚 (BAND) 接到滑动开关。
图6. Si484x 应用电路:滑动开关选择波段和MCU重新设置波段属性
4. Si484x 应用电路:滑动开关选择波段并使用默认波段属性
用滑动开关选择波段并使用默认波段属性的应用电路如图7所示。该电路中,主MCU不能选择波段,也不能改变默认波段所定义的属性,如章节2.1中所定义的。MCU只能设置没有定义的波段的属性,如软静音属性等等,详细可参考“AN610:Si484x Programming guide”。 为保证Si484x正常工作,必须确保如下两点:
(1).Si484x第1脚 (LNA_EN) 必须加上10k的上拉电阻R42到电源端。
(2).Si484x第5脚 (BAND) 必须直接连到滑动开关。
图7. Si484x 应用电路:滑动开关选择波段并使用默认波段属性
5. Si484x 材料清单
表 6. 应用电路:主MCU选择波段并设置波段属性
表 7. 应用电路:主MCU选择默认波段和使用默认的波段属性
表8. 应用电路:滑动开关选择波段和MCU重新设置波段属性
表 9. 应用电路:滑动开关选择波段并使用默认波段属性
6. Si484x-A PCB设计指引
通常可使用单面PCB
大面积铺地GND
电源用粗走线
器件使用0402封装或者更大尺寸均可
线宽通常为10 mil
线间距通常为20 mil
器件间距通常为15 mil
芯片电源Vdd1/Vdd2的旁路电容C6, C15尽可能靠近第20/21脚(Vdd1/Vdd2) 和第22脚(DBYP)。
第22脚(DBYP)不能与GND相连。
晶振尽可能靠近第18脚(XTALO)和第19脚(XTALI)。
芯片所有的需接地脚 (包括RFGND) 直接连接到芯片下面的GND平面。在芯片下及其周围尽可能形成大面积GND平面。
第6脚和第7脚悬空,不能布线。
芯片Tune1和Tune2脚的走线需平行布线,走相同路径,且远离第6脚和第7脚。
C1, C13尽可能靠近第2脚 (Tune1)。
C19尽量靠近第15脚 (RST)。
尽量多地参照下图所示的Si484x PCB设计实例进行PCB布版设计。
图8. Si484x PCB Layout 设计实例
附:Si484x器件选型指导
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