用于便携设备的单芯片FM调谐器面市

为了能在2008年将达到10亿美元的FM调谐器市场上分得一杯羹,硅实验室公司(Silicon Laboratories Inc.)将其在RF、混合信号、数字处理以及控制方面的专业技术整合起来,开发出一款用于蜂窝电话和其它便携设备的单芯片FM调谐器。

这款芯片可以在20平方毫米的面积上实现FM调谐器功能,覆盖了从76MHz到108MHz的频段,并支持欧洲无线电数据系统(RDS)和美国无线电广播数据系统(RBDS)。

目前,整个广播FM调谐器市场规模为5亿片,其中包括在汽车、家庭、MP3播放器和便携式无线电中的应用,还有一小部分涉及数字广播应用。“在诺基亚公司的推动下,目前有10%到15%的手机采用集成调谐器。”硅实验室公司无线产品经理Tyson Tuttle表示,“再加上更多MP3设备的问市以及便携设备数字音乐平台的发展,到2008年FM调谐器市场规模将扩展到10亿片。到那时,将有半数的手机使用集成FM调谐器,而且各家公司都将把它集成进各种多功能便携设备中。”

不过,该公司也认识到,要想在手机和其它便携设备中得到应用,低功耗、小尺寸、高音质、易用性、广阔的地理支持以及先进的数字选择功能都是极为重要的。为了满足这些要求,也为了同飞利浦半导体等实力强大的公司竞争,该公司将其成熟的Aero低中频收发器和专有的8051 CPU封装进一颗IC中,并带有闪存、模拟转换器、数字外围元件、硬件调试器和先进的调谐器软件。

图1:低功耗的单芯片调谐器
适用于手机等便携设备

“它所需要的只是一个外部元件,即一个旁路电容,”Tuttle说。这种被称为Si470x的芯片采用0.13微米CMOS工艺,24引脚QFN封装,外形尺寸为4平方毫米。

在所有的手机设计中,功耗都是一个主要因素。“这是我们的设计所面临的最大挑战之一,” Tuttle指出,“但是我们实现了在2.7V到5.5V的电压范围内,电流低于18mA的设计目标。”与针对GSM的原始Aero设计相比,功耗降低了5倍。由于该器件集成了一个低压降(LDO)调节器,因此可以把它直接连到电池上。

其他性能包括低灵敏度信号接收能力(低于2微伏)以及105微伏的第三阶拦截点。后一个特性连同超过50dB的相邻频道干扰抑制系数使它可以提供汽车音响质量的音频输出,Tuttle说。该产品使用8051来完成控制功能(如自动增益控制),还有音频处理和混合噪声抑制功能。“因而,听众总能听到最高品质的声音。”他说。

在特性方面,该芯片覆盖从76 MHz到108MHz的频段,能够适用于日本(76 MHz到91MHz)和世界其它地区(88 MHz到108MHz)。

该芯片也包含针对欧洲RDS和美国RBDS的集成数字预处理器。“诸如Clear Channel和Infinity等公司需要这种性能,以便它们与卫星广播进行竞争。”Tuttle说。

Tuttle指出,同模拟广播FM相比,卫星广播仍然只占很小一部分市场,但他补充说,各家FM广播公司也认识到它们需要与RDS和RBDS相似的数字功能,如电台ID和歌曲名。不过,他认为迄今还没有其它公司开发出适用于便携设备的解决方案,Si470x是首款此类芯片。

关于天线,该芯片需要依赖头戴式耳机电缆和连接到32.768kHz时钟的VCO。立体声频道间隔为40dB。

Si470x现已供货,因为支持RDS/RBDS功能,所以价格有小额涨幅,订货量达到1万片时单价为3美元。

作者:柏万宁