【立创课堂】RDA5807FP调频收音机

1 项目简介

基于RDA5807FP无线收发芯片制作的调频收音机，工作电压为2.7~3.3V，可以接收到50~108MHz频段的广播。支持USB输入供电，使用功放作为音频输出。可使用面板或3D打印制作外壳，无聊之时，听听广播也不错。

1.1 应用场景

• 高频电路课程设计
• PCB电路设计训练
• 电子工艺焊接练习
• 电子DIY项目学习

1.2 功能特点

• 采用Type-C USB接口供电，使用简单
• 通过按键调整频率与音量大小
• 电路结构简单，适合新手上手

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2 电路分析

2-1 芯片原理

RDA5807FP的内部可分为模拟和数字两部分，模拟部分包括支持FM频段的低噪声放大器LNA、可调增益放大器PGA，压控振荡器VCO，高精度模数转换器ADC，高精度数模转换器DAC及电源用的LDO；数字部分包括音频处理DSP 及数字接口。

RDA5807FP的电路符号如图2-2所示，封装为SOP-16，引脚的定义及功能描述见下表。

2-2 电路原理

调频收音机可分为电源输入电路、调频收音电路和外接音频输出电路三大模块，下文将对各模块电路原理进行分析。

（1）电源输入电路

电源部分主要是Type-C USB母座作为电源输入口，C11/C3作为电源输入滤波电容，5V再经线性稳压器AMS1117-3.3降压输出3.3V，给主控电路供电，C12/C5为降压后的滤波电容；

（2）调频收音电路

U3无线收发芯片使用RDA5807FP，将高频信号转换成音频信号，J1为3.5mm音频接口，外接拉杆天线作为天线接收信号，可以通过按键切换频率进行切台，调整音量大小，POW按键控制芯片工作，工作时LED1亮起，这里的LED作为芯片工作显示用，而不是电源指示灯。

（3）音频功放电路

使用FM8002音频功率放大器，最高可输出2W，FM8002E 的应用电路简单，只需要极少数外围器件。FM8002E 输出不需要外接耦合电容或上举电容，采用 SOP8 封装，非常适合低电压、低功耗音频应用方案上使用。输出增益由R1与R2电阻决定，可适当调整R2电阻参数改变最大输出音量。

3 PCB设计

在嘉立创EDA专业版软件里创建工程，命名为：RDA5807调频收音机项目开始设计

3-1原理图设计

在本项目的元器件选型中，LDO线性稳压器以及RDA5807FP芯片使用贴片封装，其他的元器件均选择插件即可，所有器件可直接在嘉立创EDA的元件库中进行搜索，如果对元器件不熟悉，也可以通过复制物料中的器件编号在底部的器件面板中进行搜索（每一个元器件在立创商城都有唯一的商品编号），如果出现物料缺货情况，亦可选择其他可替换物料。

4 焊接与调试

焊接时可根据物料清单对照板子上的元器件位置进行焊接，也可以使用嘉立创 EDA 中 PCB 设计窗口的工具菜单栏下所提供的**焊接辅助工具**在电脑端或手机端查看元器件位置辅助焊接。

3-2 PCB设计

完成原理图设计后，经过检查电路与网络连接正确后点击顶部菜单栏的 “设计 ”→ “更换/转换原理图到PCB”（快捷键为Alt+I），生成PCB。可参考案例放置一个75mm x 50mm尺寸边框，也可自由设计，尺寸控制在10cm*10cm即可免费在嘉立创打板。

（1）PCB布局

在绘制完板框外形后，接下来进行PCB设计的第二步，对元器件进行分类和布局，分类指的是按照电路原理图的功能模块把各个元器件进行分类，图中有很多按键和对外的接口，这里需要我们用到嘉立创EDA所提供的布局传递功能，首先确保PCB工程已保存到原理图文件的同一个工程文件夹中，然后框选原理图中的某一电路模块，比如选中按键电路，然后点击顶部菜单栏中的 “设计” → “布局传递”（快捷键为Ctrl+Shift+X），PCB页面所对应的元器件就好进行选中并按照原理图布局进行摆放， 使用这个方法将各个电路模块进行分类后依次摆放在前面所放置的边框中。

在布局的时候注意摆放整齐，可根据飞线的指引进行摆放，按照原理图信号的流向和器件连接关系进行摆放，是可以把原理图器件摆放非常整齐的，在布局的过程中注意接口位置，布局参考如下图所示。

在该项目的布局中提供以下几点参考建议：

• 摆放元器件时应先按原理图摆放，再细调位置；
• 在板边四个角分别放置M3铜柱孔，用于固定支撑，左上角孔与天线复用；
• 天线座及电源输入放置在左侧板边，耳机座及喇叭音频接口放置在右侧板边；
• 无源晶振靠近放置在RDA5807芯片附近；
• 收音机五个功能按键排列等间距放置在下侧板边；

（2）PCB走线

接下来进行PCB设计的第三步：PCB走线，全称为印刷电路板布线（PCB LAYOUT）。由于电路板有顶面与底面两个面，在PCB走线也就可以分为顶层和底层走线，其中顶层走线默认是红色线，底层为蓝色线，也可按照个人喜好设置其他颜色，走线也就是在电路板中按照飞线连接导线，将相同的网络连接起来即可。

首先选择层与元素中要走线的层，然后点击导线工具进行连线。看似简单的连连看，其中需要我们耐心的进行调整，元器件的摆放布局也会影响走线的难度，所以还需要在走线过程中进一步调整布局，进一步优化。前面所介绍的PCB布局相当于是在给走线做铺垫，布局好了，走线也就自然顺畅了。在该项目的走线中提供以下几点参考建议：

• 电源线设置为25mil，信号线设置为15mil宽度；
• 走线以顶层走线为主，走不通的可以切换到底层进行连接；
• 走线过程中优先走直线，需要拐弯的地方以圆弧拐弯或钝角为主；
• 最后加上泪滴，添加丝印标记该按键功能以及接口功能；

布线参考如下图所示，初次设计可参考下图进行走线，也可自由设计，属于你的调频收音机。

4 焊接与调试

焊接时需要严格根据物料清单对照板子上的元器件位置进行焊接，可以自行导出物料清单对照，也可以使用嘉立创 EDA 中 PCB 设计窗口的工具菜单栏下所提供的焊接辅助工具在电脑端或手机端查看元器件位置辅助焊接，方便查找器件位置。

在焊接调试过程中有以下几点注意事项：

• 焊接过程中注意用电安全，手不要接触到烙铁头，免得烫伤
• 焊接过程中先按元器件的低到高进行焊接
• 要注意使用合适的焊接温度和焊锡量，避免焊点虚焊或短路
• 喇叭焊接时不分正负极，一个接输出一个接地即可
• 如果按下按键后不出声音，检查芯片是否插反已经各个焊点是否虚焊后通过调整频率按键进行搜台。