TDA7513T
Single chip FM/AM tuner
with stereo decoder and audio processor
Features
■
■
■
■
■
■
AM/FM tuner for car radio
Integrated tuning PLL
Variable bandwith FM IF filter (ISS)
Fully integrated FM stereo decoder
fully integrated FM noise blanker
Highly integrated audio processor
LQFP80
Description
The TDA7513T is the first device for car-radio
applications that combines full RF front end
functions with audio-processing capabilities.
As far as FM and AM functions are concerned ,
the TDA7513T features front end processing,
including the digital tuning PLL, IF processing
with demodulation and variable bandwidth IF
filtering (ISS), stop station and quality detection
functions, FM stereo decoding by means of a fully
integrated, adjustment free, dedicated PLL and,
finally, FM noise blanking. The FM stereo decoder
and noise blanker functions are realized entirely
without external components.
The audio processor section comprises input
selectors for two quasi-differential external
sources, volume control, tone control (bass, mid
and treble), balance and fading control to drive
four output channels. A soft mute function and an
RDS mute function are included to handle source
change as well as RDS AF search without abrupt
changes in the audio level.
Most of the parameters in the front-end section
are I
2
C bus-driven and therefore under the control
of the car radio maker. The I
2
C bus allows
furthermore the user to realize the full electric
alignment of all the external coils, therefore
removing the need for hand-made or mechanical
adjustments.
Table 1.
Device summary
Part number
TDA7513T
E-TDA7513T
Package
LQFP80
LQFP80
Packing
Tray
Tray
April 2007
Rev 2
1/84
www.st.com
1
Contents
TDA7513T
Contents
1
2
Block diagrams . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8
Electrical characteristcs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12
2.1
2.2
2.3
2.4
2.5
2.6
FM . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12
AM . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15
Oscillators (VCC = 8V; Tamb =25°C) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19
Stereo decoder . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22
Noise blanker . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24
Multipath and quality detectors . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26
3
Functional description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27
3.1
FM section . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27
3.1.1
3.1.2
3.1.3
3.1.4
3.1.5
3.1.6
3.1.7
3.1.8
3.1.9
3.1.10
Mixer1, AGC and 1st IF . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27
Mixer2, limiter and demodulator . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27
Quality detection and ISS field strength . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27
Adjacent channel detector . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27
Multipath detector . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27
450kHz IF narrow bandpass filter (ISS filter) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28
Deviation detector . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28
ISS switch logic . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28
Soft mute control . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28
Station detector and seek stop . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28
3.2
3.3
AM section . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29
PLL and IF counter section . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30
3.3.1
3.3.2
3.3.3
3.3.4
3.3.5
3.3.6
3.3.7
3.3.8
3.3.9
PLL frequency synthesizer block . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30
Frequency generation for phase comparison . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30
Three state phase comparator . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30
Charge pump current generator . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30
Low noise CMOS op-amp . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31
IF counter block . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31
The IF counter mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31
Sampling timer . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31
Intermediate frequency main counter . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31
2/84
TDA7513T
3.3.10
Contents
Adjustment of the measurement time and frequency window . . . . . . . . 32
3.4
Audio processor . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32
3.4.1
3.4.2
3.4.3
3.4.4
3.4.5
3.4.6
3.4.7
3.4.8
3.4.9
3.4.10
3.4.11
3.4.12
3.4.13
3.4.14
3.4.15
3.4.16
3.4.17
3.4.18
3.4.19
Input multiplexer . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32
Input stages . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32
AutoZero . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33
AutoZero remain . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33
Softmute . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33
BASS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33
Attenuation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33
Center frequency . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33
Quality factors . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33
DC Mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34
MID . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34
Attenuation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34
Center frequency . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34
Quality factor . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34
TREBLE . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34
Attenuation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34
Center frequency . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34
AC coupling . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34
Speaker attenuator . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34
3.5
Stereo decoder . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34
3.5.1
3.5.2
3.5.3
3.5.4
3.5.5
3.5.6
3.5.7
3.5.8
3.5.9
3.5.10
3.5.11
3.5.12
Stereo decoder mute . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35
Stereo decoder Input stage, Ingain + Infilter . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35
Demodulator . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35
De-emphasis and highcut. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35
PLL and pilot tone detector . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36
Fieldstrength control . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36
LEVEL input and gain . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36
Stereoblend control . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36
Highcut control . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37
Noise blanker . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37
Trigger path . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37
Automatic noise controlled threshold adjustment (ATC) . . . . . . . . . . . . 37
3.6
Automatic threshold control mechanism . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37
3.6.1
3.6.2
Automatic threshold control by the stereoblend voltage . . . . . . . . . . . . 37
Over deviation detector . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38
3/84
Contents
TDA7513T
3.7
3.8
3.9
Multipath detector . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38
3.7.1
Programming . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38
Quality detector . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38
3.8.1
AF search control . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39
I2C bus interface . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39
3.9.1
3.9.2
3.9.3
3.9.4
3.9.5
3.9.6
3.9.7
3.9.8
Data transition . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39
Start condition . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39
Stop Condition . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39
Acknowledge . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39
Data transfer . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39
Device addressing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40
Write operation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40
Read operation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40
4
Software specifications . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47
4.1
4.2
4.3
4.4
Tuner section address organization . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47
Tuner section subaddresses . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 49
Stereodecoder and audioprocessor section . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 69
Subaddress organization (stereodecoder and audioprocessor section) . 70
5
6
Package information . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 82
Revision history . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 83
4/84
TDA7513T
List of tables
List of tables
Table 1.
Table 2.
Table 3.
Table 4.
Table 5.
Table 6.
Table 7.
Table 8.
Table 9.
Table 10.
Table 11.
Table 12.
Table 13.
Table 14.
Table 15.
Table 16.
Table 17.
Table 18.
Table 19.
Table 20.
Table 21.
Table 22.
Table 23.
Table 24.
Table 25.
Table 26.
Table 27.
Table 28.
Table 29.
Table 30.
Table 31.
Table 32.
Table 33.
Table 34.
Table 35.
Table 36.
Table 37.
Table 38.
Table 39.
Table 40.
Table 41.
Table 42.
Table 43.
Table 44.
Table 45.
Table 46.
Table 47.
Table 48.
Device summary . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1
Pin description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9
General . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12
Mixer1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12
Front end adjustment . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
AGC . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
IF Amplifier 1. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14
IF Amplifier 2. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14
Field-strength meter . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14
MPX output (output at TUNEROUT) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15
Field strength stop station. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15
Soft mute . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15
ISS filter (FMIF1AMP1 gain must be set to 14dB) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15
General . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16
Mixer1 (Input at AMMIX1IN+, no mod) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16
AGC1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17
Mixer2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17
IF2 amplifier . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18
AGC2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18
Audio output . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18
Field strength meter . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18
VCO . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19
XTAL . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19
Audio processor . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19
Stereo decoder . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22
Noise blanker . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24
Multipath and quality detectors . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26
ISS Modes 1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41
ISS Modes 2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41
Address organization (tuner section) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47
Address organization addresses . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 49
Address organization subaddress . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 49
Address organization read mode: ISS outputs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 49
Subaddress organisation (tuner section) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 49
Subaddress 1: PLL lock detector, FM mode and test . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50
Subaddress 2: PLL counter 1 (LSB) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50
Subaddress 3: PLL counter 2 (MSB) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 51
Subaddress 4: reference counter 1 (LSB) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 51
Subaddress 5: Reference counter 2 (MSB) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 52
Subaddress 6: FM antenna adjustment and FM mute depth . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 52
Subaddress 7: FM RF adjustment AM prescaler and seek . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 53
Subaddress 8: IF counter control 1 and AM S.S. threshold . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 53
Subaddress 9: If counter control 2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 54
Subaddress 10: IF counter reference (LSB) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 55
Subaddress 11: IF counter reference (MSB) and IF counter mode select . . . . . . . . . . . . . 55
Subaddress 12: AM IF amplifier gain . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 56
Subaddress 13: Demodulator fine adjust and noise blanker, MP qual test . . . . . . . . . . . . 57
Subaddress 14: Quality detection adjacent channel. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 58
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