隨著汽車從代步工具轉(zhuǎn)變?yōu)榧蓍e、娛樂為一體的個性化消費品，消費者對汽車娛樂方面的要求不斷提升，汽車產(chǎn)業(yè)也正面臨強大的市場壓力，亟需在不犧牲性能的情況下降低成本，這個現(xiàn)象在入門級汽車市場尤為明顯，而消費者對于低價車輛的需求讓此市場的年增長率超過10%。Silicon Labs公司發(fā)揮設(shè)計高性能混合信號CMOS 芯片的核心能力，鎖定龐大及高速增長的車用電子和信息娛樂領(lǐng)域，以其完美的廣播音頻產(chǎn)品來滿足此領(lǐng)域?qū)τ诮档统杀竞秃喴自O(shè)計的需求。
車用AM/FM接收器Si474x是Silicon Labs公司完全集成的入門級低中頻收音機芯片解決方案，Silicon Labs于2005年首度推出射頻至音頻(RF-to-Audio)接收器芯片，目前為止已出貨2億個以上。通過采用CMOS工藝，Silicon Labs可以將數(shù)字信號和RF結(jié)合為單芯片架構(gòu)，從而可確保數(shù)字信號處理器與RF集成在一個芯片內(nèi)部，實現(xiàn)了從射頻到音頻的集成，大量減少外部元器件，降低系統(tǒng)成本。
精簡設(shè)計加速上市時間
Si474x的芯片內(nèi)部，高度集成了LNA、LDO、AFC、AGC、ADC、DSP、DAC、RDS等功能模塊，這樣工程師在做設(shè)計的時候，就無需考慮太多外圍復(fù)雜電路的設(shè)計，避免了因為有過多外圍電路而造成的一些耦合、射頻信號等的外界影響。與其它競爭方案相比，Si474x可以減少超過40%的外圍器件及相應(yīng)成本。
圖1：Si474x的高集成度簡化設(shè)計
從圖1我們可以看到，由于Si474X系列產(chǎn)品集成度高，外部元器件極少，因而無需像以前一樣，需要人工進(jìn)行校準(zhǔn)，并且設(shè)計人員可以很容易地在單層板上進(jìn)行設(shè)計，所有材料清單包括在內(nèi)僅需不到4平方厘米的印制電路板空間，該芯片的集成程度可以將芯片外圍靈敏的RF信號傳輸路徑縮至最短，從而減少了外圍對RF信號的干擾，進(jìn)一步簡化了PCB設(shè)計流程，減少制造成本。
同時Si474x系列提供構(gòu)建完整音頻和數(shù)據(jù)接收系統(tǒng)的接收器，在這個芯片內(nèi)部能夠?qū)崿F(xiàn)完全集成的入門級低中頻收音機芯片解決方案，可以接收調(diào)頻、調(diào)幅、短波、長波及RDS，甚至是氣象頻道的天氣廣播也可接收，可以實現(xiàn)全球的收音機廣播接收頻段，如日本的76MHz-90MHz、87.5MHz-108MHz等頻道均可接收。同時Si474x系列能輸出模擬音頻信號和數(shù)字音頻信號，從而可以直接進(jìn)行錄音。
由于車用電子工作環(huán)境比較特殊，音頻接收器往往會受到外界環(huán)境的干擾，從而會產(chǎn)生噪音和信號的衰減，降低器件性能。由于無線電波被高大建筑和樹木的反射，Si474x接收到幅度和相位不同的反射波，為此，Si474x設(shè)計中包含了多徑信號抑制功能。如圖2所示，Si474x內(nèi)部的DSP會偵測并抑制多徑干擾，這樣就可以改善因為多徑干擾產(chǎn)生的不良影響，提升處于多徑情況下的收音機接收器性能。
圖2：Si474x多徑抑制之后的信號 多徑抑制之前的信號
由于車內(nèi)環(huán)境比較嘈雜，如引擎發(fā)動和其他電氣設(shè)備(如雨刷、電動窗)等的噪音都會對芯片產(chǎn)生影響，Si474x提供完全配置的AM和FM噪聲抑制器來減少外界干擾的噪音。AM和FM噪聲抑制器通過設(shè)定偵測門限值、間隔、速率、過濾帶寬、延遲來實現(xiàn)對音質(zhì)的改善。
此外，Si474x芯片還集成了RDS(Radio Data System)解碼器，該解碼器通過FM波段可以將文字內(nèi)容，如體育、交通以及一些音樂娛樂信息等，通過FM波段的攜帶傳送到Si474x芯片內(nèi)部，再經(jīng)過RDS解碼器的處理和轉(zhuǎn)化，輸出到主芯片上，并顯示在屏幕上，從而給人們帶來了很大的方便和實用。所有這些功能都是在芯片內(nèi)部自動來完成的，設(shè)計人員只需要通過很少的接口，通過軟件設(shè)置來控制該芯片即可，減少了很多人為的手工操作，增加了生產(chǎn)的自動化程度。同時也正是由于集成度很高，軟件和硬件的兼容及軟件的移植都很容易，使用戶可以輕松自如地設(shè)計和生產(chǎn)，加速產(chǎn)品上市時間。
汽車電子的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)很嚴(yán)格，Si474x具備優(yōu)秀的汽車電子質(zhì)量和性能，符合AEC-Q100規(guī)格要求。SiliconLabs公司已通過ISO/TS-16949 國際汽車工業(yè)質(zhì)量體系的標(biāo)準(zhǔn)認(rèn)證。
入門級車用收音機市場正快速增長，Silicon Labs則擅長于滿足此市場所衍生的各種需求，利用其備受肯定并持有專利的CMOS數(shù)字架構(gòu)，Silicon Labs能為此重要的市場降低一定的成本，且完全無損性能以及對于汽車質(zhì)量的期望。