在本文中，介绍了一个完整的数字FM接收器设计，该设计配备了LCD屏幕和三个按钮。它可以手动和自动搜索（扫描模式）从76MHz到108MHz的FM信号。信号强度也以条形图显示在LCD屏幕上。输出的声音由3W + 3W D类立体声放大器放大，该放大器处理高质量和足够强的音频功率。对于控制器，选用了实惠且流行的Arduino-Nano开发板。

一、电路分析

该电路图是数字FM接收器的示意图，包括3个主要部分：Arduino-Nano（控制器），FM接收器模块和音频放大器。 

1、FM接收器模块

FM接收器模块基于TEA5767 [1、2]芯片。它可以通过I2C总线进行控制。涵盖了从76MHz到108MHz的FM频率范围。在输出端，它处理应放大的L和R立体声音频信号，否则，声音电平微弱，即使是耳机也听不到。频率选择和信号强度测量任务由Arduino-Nano代码执行。 

R3，C7，C8和C9构建了一个可降低电源噪声的一阶低通RC滤波器。R1和R2是I2C总线的强制上拉电阻，CON1是提供天线连接的UFL连接器。

（TEA5767模块）

2、音频放大器

音频放大器部分由PAM8403 [3，4]芯片组成。该芯片是3W + 3W HiFi D类放大器，只能使用5V单电源工作。使用4欧姆扬声器可以达到最大输出功率。根据数据表： PAM8403是3W D类音频放大器。它具有较低的THD + N，可实现高质量的声音再现。新的无滤波器架构允许该设备直接驱动扬声器，不需要低通输出滤波器，从而节省了系统成本和PCB面积。

C13，C14和C15是用于降低电源噪声的旁路电容器。R4，R5，C11和C12用于将输出音频传输到放大器。P2和P3是直角2针XH连接器，用于将扬声器连接到板。 

（PAM8403芯片的参考电路）

3、控制器

电路的控制器由Arduino-Nano板（AR1）组成。评估板驱动8 * 2 LCD（LCD1），并读取SW1，SW2和SW3按钮的状态。它还通过I2C总线发送/接收TEA5767数据。R6设置LCD的对比度，C4，C5和C6用于减少机械按钮的噪音（反跳）。

（Arduino-Nano板）

4、电源

TS2937 [5，6]是电源的主要组件，可为电路提供稳定的+ 5V电源。C1，C2和C3用于降低噪声，POT1是带有开关的50K 2路（双路）电位计。POT1既可以打开/关闭设备，也可以增大或减小声级。

（POT1的图片）

二、PCB布局

数字FM接收器的PCB是2层PCB板（最新版本）。Arduino-Nano板安装在板的底部，LCD则安装在板的顶部，最好安装在母排针上。在3D视图和真实照片中，这一点更加清晰。

（数字FM接收器的PCB布局）

（电路板的3D视图）

（数字FM接收器电路的高质量预制PCB板）

三、CAD

在此PCB项目中使用了SamacSys组件库（用于IC1和IC2）。这样可以节省大量时间并防止设计错误，从而降低产品成本。所有SamacSys组件库（原理图符号，PCB封装和3D模型）都是免费的，并且遵循严格的工业IPC封装标准。您可以从componentsearchengine.com下载并安装这些库，也可以使用提供的CAD插件直接安装它们。我使用了Altium插件，几乎所有的电子设计CAD软件都受支持，例如Eagle，KiCad，OrCAD，Proteus等[7]。

（受支持的CAD软件）

（Altium插件中选择的组件库）

四、组装与测试

1、组装

最小的组件封装是0805。还需要四个5mm FF垫片，以将LCD固定在PCB板上。

（从顶部显示组装的PCB板）

（底部显示组装的PCB板）

使用UFL至SMA-F连接器将天线连接至电路板。

（UFL至SMA-F连接器）

2、测试

频率的下限是76.0MHz，上限是108.0MHz。可以通过按向上和向下按钮将频率增加或减少0.1MHz。同样，如果长按这些按钮，频率将连续增加/减少。因此，很容易将接收器固定在所需的频率上（FM电台）。此外，“扫描”按钮可以自动搜索功能强大的FM电台，并将接收器固定在频率上。要搜索下一个电台，应再次按“扫描”按钮。 

FM信号的强度以条形图显示在LCD屏幕上。在图中，已将接收机设置在功能强大的FM电台上，频率为100.0MHz。 

五、物料清单

校正：R7的值为0R（1206）。最好将TS2940CW50（SOT-223）用于IC1。使用8欧姆扬声器以防止在高输出功率下IC1稳压器可能产生热应力，或者使用功能更强大的稳压器。

参考

[1]：TEA5767数据表：https：//www.sparkfun.com/datasheets/Wireless/General/TEA5767.pdf

[2]：TEA5767原理图符号，PCB尺寸和3D模型：https：//componentsearchengine.com/part-view/TEA5767HN%2FV3%2C118/Nexperia

[3]：PAM8403数据表：https : //www.mouser.com/datasheet/2/115/PAM8403-247318.pdf

[4]：PAM8403原理图符号，PCB尺寸和3D模型：https：//componentsearchengine.com/part-view/PAM8403DR/LITTELFUSE

[5]：TS2937数据表：https : //www.mouser.com/datasheet/2/395/TS2937_D13-522475.pdf

[6]：TS2937原理图符号，PCB尺寸和3D模型：https：//componentsearchengine.com/part-view/TS2937CW-5.0%20RP/Taiwan%20Semiconductor

[7]：CAD插件：https：//www.samacsys.com/library-loader-help

https://drive.google.com/file/d/1QVjslO2cOlZj8L9bU_MT4y1muGpO3k-s/view?usp=sharing

六、更新

更改了IC2稳压器的部件号并修改了PCB。新稳压器（L7805-D2PACK）在市场上很容易找到。请使用8欧姆扬声器，以防止在高放大器输出功率下IC2（稳压器）受到热应力，并尽量不要对输入施加超过9V的电压。

 这是upate文件：

https://www.pcbway.com/project/shareproject/A_Digital_FM_Receiver_with_Arduino_updated_.html