Circuito SI4735 SI4732 DSP rádio toda banda LW AM FM SW SSB. Projeto de receptor de rádio toda banda, utilizando os circuito integrado da Silicon Labs SI4735-D60 ou SI4732-A10, utilizando a biblioteca PU2CLR SI4735 Library for Arduino. Um excelente trabalho de Ricardo Lima Caratti (PU2CLR), pode ser utilizado, Arduino, ATTINY85, ESP32, ESP8266, STM32 ou outros. Vários display podem ser utilizados.
Circuito completo para você montar um rádio receptor DSP compatível para receber LW (Onda longa ou onda de baixa frequência) de 153 – 279 KHz, AM ou MW (Ondas Médias) de 520 – 1710 kHz, SW (Onda curta ou onda deca métrica) Rádio de Ondas Tropicais (2,3 MHz — 5 MHz), rádio de ondas curtas (5,9–26,1 MHz) e Rádio FM (64–108 MHz). Além de patch para SSB e USB.
Lembro-me de meu pai e tios utilizando o rádio “SEMP” para ouvir emissoras de ouras estados, também na casa de minha avó gostava de pegar o radinho de pilhas e sintonizar emissoras de outros países. Com este projeto será possível realizar esta rádio escuta com qualidade.
Para saber quais rádios estão disponíveis no Brasil veja esta lista na Wikipedia é só escolher o estado. Inclui Onda tropical (SW), rádio AM e FM.
Si4735 é um chip de rádio DSP (Digital Signal Processing) fabricado pela Silicon Labs que inclui receptor de capaz de demodular AM e FM e também SSB e NBFM (através de aplicação de patch). O CI Si4735-D60 possui entrada de RF AM (SW e AM) e FM e com saída de áudio analógica e digital. Com o microcontrolador é possível ajustar volume, ler informações em tempo real, aplicar filtros, atenuações e muito mais.
Características do CI Si4735-D60
- Suporte de banda FM mundial (64 – 108 MHz).
- Suporte de banda AM mundial(520 – 1710 kHz).
- Suporte de banda SW (2,3 — 21,85 MHz)
- Suporte de banda LW (153 – 279 KHz)
- Excelente desempenho no mundo real.
- Sintetizador freq. Com VCO integrado.
- Controle automático de frequência (AFC)
- Controle de ganho automático (AGC)
- Regulador LDO integrado.
- Decodificador digital FM estéreo
- Desfasamento programável
- Supressão de ruído adaptável
- Sintonia digital AM/FM/SW/LW
- Não é necessário ajuste manual.
- Filtros de canal ajustável
- Em conformidade com EN55020
- Clock de referência programável
- Controle digital de volume
- Controle ajustável do modo mudo suave.
- Processador RDS/RBDS
- Saída opcional de áudio digital.
- Interface de controle de 2 fios e 3 fios
- tensão de alimentação de 2,7 a 5,5 V
- Ampla gama de antenas de ferrite e antenas de loop de suportada.
- Encapsulamento 3 × 3 × 0,55 mm QFN de 20 pinos
- Em conformidade com Pb-free/RoHS
Aplicações do SI4735
- Rádios de mesa e portáteis
- Mini/micro system
- Reprodutores de mídia portáteis
- Boomboxes
- Rádios-relógio
- Módulos
- Sistemas de entretenimento
- Aparelhos celulares
O CI Si4732-A10 é um receptor de rádio, digital CMOS AM/FM/SW/LW/RDS integra a função completa de sintonizador e receptor desde a entrada da antena até a saída de áudio digital. O dispositivo aproveita a comprovada arquitetura digital lowIF da Silicon Labs para radiodifusão, permitindo uma plataforma de áudio digital econômica para aplicações eletrônicas de consumo com alta imunidade a ruídos TDMA, desempenho superior de rádio e amplificação de potência de áudio de alta fidelidade. Oferecendo uma integração inigualável e economia de espaço na PCB, o Si4732-A10 requer apenas alguns componentes externos e menos de 15 mm² de área da placa, excluindo as entradas da antena. O rádio Si4732-A10 AM/FM/SW/LW/RDS proporciona a economia de espaço e o baixo consumo de energia necessários para dispositivos portáteis, proporcionando em simultâneo, o alto desempenho e a simplicidade de projeto desejada para todas as soluções AM/FM/ SW/LW/RDS
Características do CI Si4732-A10
- Suporta banda FM mundial (64 – 108 MHz)
- Suporta banda AM mundial (520 – 1710 kHz)
- Suporta banda SW (2,3-26,1 MHz)
- Suporta banda LW (153 – 279 kHz)
- Excelente desempenho no mundo real com AM/FM/SW/LW/RDS
- VCO integrado
- Sintonia avançada AM/FM seek tuning
- Controle automático de frequência (AFC)
- Controle de ganho automático (AGC)
- Decodificador digital FM estéreo
- Desfasamento programável
- Processamento avançado de áudio
- Sete filtros de canal AM selecionáveis.
- Sintonia digital AM/FM/SW/LW
- Em conformidade com a EN55020
- Não é necessário ajuste manual.
- Relógio de referência programável
- Controle ajustável do modo mudo suave.
- Processador RDS/RBDS
- Saída de áudio digital
- Interface de controle de 2 e 3 fios
- Regulador LDO integrado.
- Ampla gama de varas de ferrite e antenas de loop de ar suportado.
- Encapsulamento SOIC
- Em conformidade com RoHS
Aplicações
- Rádios de mesa e portáteis
- Mini/micro sistemas
- Leitores de CD/DVD e Bluray
- Caixas de som estereofônica
- Módulos para eletrônica de consumo
- Rádios-relógio.
- Mini caixas HiFi
- Sistemas de entretenimento.
Segue abaixo a tabela de funções da família de CI SI47XX
| Componente | Descrição Geral | Transmissor FM | Receptor FM | Receptor AM | Receptor SW/LW |
Receptor WB |
RDS | RDS de alta performance | RPS | SAME | Entrada digital | Saída digital | Antena FM incorporada³ | Qualificado para AEC-Q100 | Tamanho do encapsulamento(mm) |
| Si4700 | Receptor FM | X | 4×4 | ||||||||||||
| SÍ4701 | Receptor FM com RDS | X | X | 4×4 | |||||||||||
| Si4702 | Receptor FM | X | 3×3 | ||||||||||||
| Si4703 | Receptor FM com RDS | X | X | 3×3 | |||||||||||
| Si4704 | Receptor FM | X | X | 3×3 | |||||||||||
| Si4705 | Receptor FM com RDS | X | X | 2 | X | X | 3×3 | ||||||||
| Si4706¹ | Receptor RDS de Alta performance | X | X | X | X | X | 3×3 | ||||||||
| Si4707¹ | Receptor WB com SAME | X | X | 3×3 | |||||||||||
| Si4708 | Receptor FM | X | 2.5×2.5 | ||||||||||||
| Si4709 | Receptor FM com RDS | X | X | 2.5×2.5 | |||||||||||
| SÍ4710 | Transmissor FM | X | X | X | 3×3 | ||||||||||
| Si4711 | Transmissor FM com RDS | X | X | X | X | 3×3 | |||||||||
| SÍ4712 | Transmissor FM com RDS | X | X | X | X | 3×3 | |||||||||
| SÍ4713 | Transmissor FM com RDS & RPS | X | X | X | X | X | 3×3 | ||||||||
| Si4720 | Transceptor FM | X | X | X | X | X | 3×3 | ||||||||
| Si4721 | Transceptor FM com RDS | X | X | X | X | X | X | X | 3×3 | ||||||
| Si4730 | Receptor AM/FM | X | X | 3×3 | |||||||||||
| Si4731 | Receptor AM/FM com RDS | X | X | X | 2 | X | 3×3 | ||||||||
| Si4734 | Receptor AM/SW/LW/FM | X | X | X | 3×3 | ||||||||||
| Si4735 | Receptor AM/SW/LW/FM com RDS | X | X | X | X | 2 | X | 3×3 | |||||||
| Si4736 | Receptor AM/FM/WB | X | X | X | 3×3 | ||||||||||
| Si4737 | ReceptorAM/FM/WB com RDS | X | X | X | X | X | 3×3 | ||||||||
| Si4738 | Receptor FM/WB | X | X | 3×3 | |||||||||||
| Si4739 | ReceptorFM/WB com RDS | X | X | X | X | 3×3 | |||||||||
| Si4740¹ | Receptor AM/FM | X | X | X | 4×4 | ||||||||||
| Si4741¹ | Receptor AM/FM com RDS | X | X | X | X | X | X | 4×4 | |||||||
| Si4742¹ | Receptor AM/LW/SW/FM/WB | X | X | X | X | X | 4×4 | ||||||||
| Si47431 | Receptor AM/LW/SW/FM/WB com RDS | X | X | X | X | X | X | X | X | 4×4 | |||||
| Si47441 | Receptor AM/LW/SW/FM | X | X | X | 4×4 | ||||||||||
| Si47451 | Receptor AM/LW/SW/FM Receiver com RDS | X | X | X | X | X | X | X | 4×4 | ||||||
| Si47491 | Receptor RDS de Alta performance | X | X | X | 4×4 | ||||||||||
| Si4784 | Receptor FM | X | X | 3×3 | |||||||||||
| Si4785 | Receptor FM com RDS | X | X | 2 | X | 3×3 | |||||||||
| Notes: 1. Si4706, Si4707, E Si474x estão cobertos por NDA. 2. RDS de alta performance está disponível em SI4705/31/35/85-D50 e posterior. 3. na placa da nota de aplicação. |
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Um dos projetos utilizando este CI e víamos sendo discutido em fóruns foi The Elektor DSP radio.
A Silicon Labs disponibiliza ampla documentação em PDF sobre estes circuitos integrados, além de documentação sobre a programação e notas de aplicação de uso com placas de avaliação.
Ricardo Caratti (PU2CLR) disponibiliza a biblioteca PU2CLR SI4735 Library for Arduino com ampla documentação e exemplo de uso em português e inglês, além de diversos vídeos explicando a implementação e uso dos circuitos. Também poderá participar de grupos no Facebook para troca de informações e o próprio Ricardo está disponível para tirar dúvidas. Os grupos são Si47XX for radio experimenters e Si47XX para radioescutas este último em português.
Sobre o circuito
Esquema do circuito SI4735 SI4732 DSP rádio toda banda LW AM FM SW SSB
Escolhi utilizar o Arduino mini PRO 3.3V, por ter algumas unidades disponível, foi utilizado a alimentação do Arduino para alimentar o Display OLED 128×64. A alimentação da placa pode ser por bateria recarregável ou por cabo USB por fonte de 5V com boa filtragem, não deve exceder 5V. O mosfet Q2, quando ligado tensão no conector USB desconecta a alimentação pela bateria, este circuito é opcional.
Para carregar a bateria foi utilizado o CI TP4056 ou TC4056, sendo uma completa para carregar uma bateria de íons de lítio como um carregador linear de corrente constante e tensão constante. O LED1 mostra que a bateria está sendo carregada e LED3 mostra que a bateria completou a carga, o resistor R5 programa acorrente de carga para a bateria. O CI DW01 é um circuito de proteção para carga da bateria. Conta com 2 pinos de controle (OC e OD) que atuam nos 2 mosfet do FS8205. O pino OD (over discharge) é utilizado para desligar Q1 e a tensão d abateria cair para menos de 2,4V e o pino OC (over charge) é utilizado para desligar Q2 se a tensão da bateria chegar a 4,3V. Além de proteger também contra curto-circuito e excesso de corrente. Este circuito formador por IC4 (DW01-P) e Q1 (FS8205A) é opcional. Só adicionado por segurança haja vista que bateria de íon de lítio podem pegar fogo. Se for utilizar somente o circuito formado por Ic2 (TP4056) é só fazer um jumper em SJ2 (GND-bat), removendo a proteção formado por DW01. Não utilizará IC4, Q1, C11, R11, R7.
A fonte de alimentação é formada por fonte de 5V com boa filtragem ou bateria de íon de lítio de 3,7V, a USB também será utilizada para carregar a bateria. Quando conectado o cabo USB a bateria será carregada e a placa será alimentada pela tensão de 5V. Se utilizar um carregador de celular ou USB do computador terá muitos ruídos no circuito, podendo neste caso ouvir a faixa de FM, porém poderá ter ruídos em AM e SW. Para alimentar o CI SI4735/32 foi utilizado IC1 (XC6206P332) sendo um regulador de tensão LDO de alta precisão com entrada de até 6V e saída de 3,3V, utilizado filtro LC e temos a tensão “+3V3-RF”. O display OLED requer tensão de 3,3V e utilizamos a tensão fornecida pelo Arduino mini PRO que deve ser a versão de 3,3V e 8 MHz. Para alimentar os cis amplificador de áudio será diretamente pela bateria ou pela fonte de 5V.
A entrada de antena do SI4735/32 está configurada para compartilhar a antena do tipo telescópica de 56 cm, entre as faixas de SW e FM e para AM deverá utilizar uma antena de ferrite. L5 (4,7 µH) é um indutor, que com o varator Si4734/35 (configurado para 1) atua como um filtro passa-baixo com pico na banda SW. Este valor do indutor é escolhido assumindo uma capacitância de 12pF da antena telescópica, C2 de 18 pF faz o acoplamento AC para entrada FMI, a capacitância de entrada AMI é de 7 pF (CAMI) e a capacitância parasita de 8 pF na placa (CPAR). Se algum destes valores mudar, o indutor tem deve ser ajustado para atingir o pico na banda SW (pico desejado em 23 MHz). D1 e D2 são para proteção ESD e deve ser do tipo com no máximo 1pF de capacitância parasita, sobretudo para faixa de FM. C4 de 470nF faz acoplamento do sinal de AM e SW para entrada AMI. C1 de 33pF com a antena de ferrite ou um fixo indutor de 220uH bloqueia a faixa de AM (MW).
FB1 (180 nH) é o indutor de sintonia para FM (Opcional apenas para aplicação FM). Este indutor com a capacitância da antena telescópica(~22 pF no centro da banda FM), a capacitor de acoplamento AC de 18 pF (C2) e a capacitância de entrada de 5 pF típica de FMI (CFMI) ressoa na banda FM. Se algum dos valores de capacitância mudar, o indutor tem que ser ajustado para atingir o pico na banda FM (pico desejado a 100 MHz).
A chave S1 alterna entre AM e SW.
Este circuito é opcional.
Para recepção de AM (MW), pode ser utilizada antenas de ferrite de 180–450 µH, o sinal será acoplado via C4 de 470nF, D2 (BAV99) faz proteção ESD, sobretudo se a antena for do tipo externa. Também poderá utilizar antena do tipo “loop” para AM e neste caso será necessário utilizar transformador de 1:6 para adaptar impedância.
Para recepção FM, utilize antena do tipo telescópica.
Para recepção e ondas curtas (SW) pode utilizar antena telescópica compartilhada com FM ou antena própria para ondas médias. Se antena para SW não for compartilhada com FM altere C2 para 1nF, Fb1 para 56nH e remova L5.
O cristal de 32.768KHz pode ser um convencional cilíndrico PTH ou SMD 3.2×1.5.
O jumper SJ1 conecta o pino SEN para VCC ou GND.
As saídas de áudio digital não forma conectadas, pode ser realizado no futuro.
As saídas de áudio são acopladas por C15 e C16 e conectadas no circuito integrador amplificador para fones de ouvido TDA1308 o qual é conectado em J3, IC5 será utilizado como amplificador de fone de ouvido de alta qualidade ou pré-amplificador para próxima etapa de áudio. Ao conectar o fone de ouvido será desconectado a saída para o alto-falante. Caso prefira não utilizar esta etapa de amplificador para fones de ouvido, basta instalar os resistores R9 e R10 de 0 Ohm ou simplesmente fazer um jumper neste ponto. Na utilização normal R9 e R10 não serão utilizados. Se não for utilizar o amplificador para fones de ouvido não instale IC5, R14, R15, R16, R17, C21, C22, C25, C28, C23, C24 e instale R9 e R10.
Para amplificação de áudio foi utilizado CI 8002 (IC6 e IC7) que fornecerão até 3W por canal em 5V, caso vá utilizar como mono basta instalar somente IC7 e fazer um jumper em SJ3. Neste caso não utiliza IC6, C27, R26, C29, R31, C33. Talvez seja necessário alterar o ganho dos CI amplificadores de áudio dependendo do fabricante para isto altere R31 e R32.
Alguns módulos display podem ter disposição diferente de pinos.
Sobre as teclas:
AGC — Controle automático de ganho ativo ou escolha a atenuação.
BW — Largura de banda de frequência
BAND — Escolhe faixa de frequência
VOL — Ajusta o volume
STEP — Passo de frequência
MODE — Modo, alternar para SSB, USB.
A chave encoder funciona com as teclas, ao pressionar a chave encoder seleciona a função.
O arduino mini PRO deverá ser de 3,3V 8MHz, e para gravar deverá utilizar um módulo conversor USB/TTL aqui utilizei FT232RL. Você deverá ter o software Arduino instalado e instalar a biblioteca PU2CLR SI4735 Library for Arduino, veja como aqui.
Foi utilizado componentes SMD 0805 que não são difíceis de serem soldados, porém, se preferir poderá encomendar a placa já com a maioria dos componentes soldados na JLCPCB, veja como aqui.
Se utilizar SI4732 deverá soldar na parte inferior da placa, os demais componentes são soldados no topo.
Sugestão de placa de circuito impresso para montar o rádio digital toda banda
Lista de material para montagem do rádio toda banda com SI4735 ou SI4732 e Arduino
Última atualização: 26/01/2022 16:15
Diversos
| Componente | Valor | Descrição | Quantidade |
| Resistores | |||
| R1, R2 | 1 | Resistor SMD 1206 | 2 |
| R3, R4, R11 | 1K | Resistor SMD 0805 | 3 |
| R5 | 1.5K | Resistor SMD 0805 | 1 |
| R7 | 100 | Resistor SMD 0805 | 1 |
| R8 | 10 | Resistor SMD 0805 | 1 |
| R9, R10 | 0 (Opcional) | Resistor SMD 0805 | 2 |
| R12, R13, R19, R21, R24, R33 | 10K | Resistor SMD 0805 | 6 |
| R14, R15 | 3.9K | Resistor SMD 0805 | 2 |
| R16, R17 | 47K | Resistor SMD 0805 | 2 |
| R18, R20, R30, R34 | 10k | Resistor SMD 0805 | 4 |
| R22, R23, R27 | 22k | Resistor SMD 0805 | 3 |
| R26, R31 | 20k | Resistor SMD 0805 | 2 |
| R32 | 68k | Resistor SMD 0805 | 1 |
| Capacitores | |||
| C1 | 33pF | Capacitor cerâmico SMD NP0 0805 | 1 |
| C2 | 18pF | Capacitor cerâmico SMD NP0 0805 | 1 |
| C3, C6 | 1u | Capacitor cerâmico SMD 0805 | 2 |
| C4 | 470nF | Capacitor cerâmico SMD 0805 | 1 |
| C5, C9 | 10uF/16V | Capacitor eletrolítico | 2 |
| C7, C8 | 22pF | Capacitor cerâmico SMD NP0 0805 | 2 |
| C10, C11, C13, C17, C24, C33, C34 | 100n | Capacitor cerâmico SMD 0805 | 7 |
| C12 | 22nF | Capacitor cerâmico SMD 0805 | 1 |
| C14, C18, C23 | 47uF/16V | Capacitor de tântalo 3528 | 3 |
| C15, C16 | 4.7uF | Capacitor cerâmico SMD 0805 | 2 |
| C19, C20, C35 | 10n | Capacitor cerâmico SMD 0805 | 3 |
| C21, C22 | 100p | Capacitor cerâmico SMD 0805 | 2 |
| C25, C26 | 100uF/16V | Capacitor eletrolítico | 2 |
| C27, C28 | 220n | Capacitor cerâmico SMD 0805 | 2 |
| C29, C30 | 1uF | Capacitor cerâmico SMD 0805 | 2 |
| C32 | 1000uF/10V | Capacitor eletrolítico SMD 8×10 | 1 |
| Semicondutores | |||
| D1, D2 | BAV99 (A7) ou equivalente | Diodo chaveamento SOT-23 1,5pF CT, 70V | 2 |
| D3 | SS14 ou equivalente | Diodo Schottky 1A 40V | 1 |
| DSP1 | DISPLAY-OLED-128X64-I2C | OLED Display Module I2C IIC 128X64 | 1 |
| LED1 | Charg | LED 0805 Vermelho | 1 |
| LED3 | St-by | LED 0805 verde | 1 |
| MODULE1 | ARDUINO_PRO_MINI | Arduino Mini Pro 3.3V 8MHz | 1 |
| Q1 | FS8205A | Mosfet duplo Canal N TSSOP-8 | 1 |
| Q2 | AO3401A ou equivalente | Mosfet canal P 30V 4A SOT-23 | 1 |
| IC1 | XC6206P332MR | Regulador de tensão 3.3V SOT-23 | 1 |
| IC2 | TP4056 | Carregador de bateria ESOP-8 | 1 |
| IC3 | SI4735-D60 | Cicuito integrado receptor de rádio SSOP24-N | 1 |
| IC4 | DW01 | Protetor para bateria SOT23-6L | 1 |
| IC5 | TDA1308 ou PT2308 (Opcional) | Amplificador para fones de ouvido SOIC-8_150mil | 1 |
| IC6, IC7 | FM8002E ou equivalent | Amplificador de áudio 2W SOIC-8_150mil | 2 |
| IC8 | SI4732-A10-GS (Opcional) | Cicuito integrado receptor de rádio SOIC-16 | 1 |
| Chaves e conectores | |||
| S1 | K3-1260D-F1 ou equivalente | Chave 2 posições, deslizante — Korean Hroparts Elec | 1 |
| S2 | SPPJ310500 ou equivalente | Chave Push buttom – ALPSALPINE | 1 |
| S3 | MODE | Chave tátil | 1 |
| S4 | BW | Chave tátil | 1 |
| S5 | BAND | Chave tátil | 1 |
| S7 | VOL | Chave tátil | 1 |
| S9 | STEP | Chave tátil | 1 |
| S10 | AGC | Chave tátil | 1 |
| SW1 | EC12E ou equivalente | Enconder rotativa | 1 |
| CN1 | BAT — Bateria | Conector Jst Xh 2 Vias Passo 2,54 mm ou equivalente. | 1 |
| CN2 | ROUT — Saída canal direito | Conector Jst Xh 2 Vias Passo 2,54 mm ou equivalente. | 1 |
| CN3 | LOUT — Saida canal esquerdo | Conector Jst Xh 2 Vias Passo 2,54 mm ou equivalente. | 1 |
| J2 | U-F-M5DD-Y-1 ou equivalente | Conector USB SMD Micro-B — Korean Hroparts Elec | 1 |
| J3 | PJ-342C ou equivalente | Conector P2 estéreo SMD – XKB Connectivity | 1 |
| J4 | DOSIN-801-0084 ou equivalente | Conector BNC dosinconn | 1 |
| Indutores | |||
| FB1 | 180nH | Bobina 0805 | 1 |
| L2 | 220uH (Opcional) | Indutor SMD 2012 | 1 |
| L3 | 10uh | Indutor SMD 1812 >100mA | 1 |
| L4 | 10uH | Indutor SMD DR74 >200mA | 1 |
| L5 | 4.7uH (Opcional) | Indutor SMD 1206 | 1 |
| Y1 ou Y1B | 32.768KHz | Cristal PTH cilíndrico 2 × 6 ou SMD 3.2×1.5 | 1 |
| Solda, Fios, PCB, caixa, fonte, bateria de íon de lítio 3,7V, knob, etc. | |||
Alguns componentes são opcionais, verifique o texto.
Download dos arquivos para esta montagem, inclui placa no formato PDF, PNG, PS e Gerber, além dos aquivos para Arduino.
Documentação da biblioteca PU2CLR SI4735 Library for Arduino
- Datasheet em PDF do CI Si4735-D60
- Datasheet em PDF do CI SI4732-A10-GS
- Datasheet em PDF do CI TP4056
- Datasheet em PDF do CI FM8002E
- Datasheet em PDF do CI XC6206P332MR
- Datasheet em PDF do CI DW01
- Datasheet em PDF do CI TDA1308
- Datasheet em PDF do Mosfet FS8205A
- Datasheet em PDF do Mosfet AO3401A
- Datasheet em PDF do Diodo SS14
- Datasheet em PDF do Diodo BAV99
- Sobre o Arduino Mini Pro
- Sobre OLED Display Module I2C IIC 128X64
- AN332 Si47XX PROGRAMMING GUIDE REV 1.0
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