QN8035/QN80xx - FM приёмник, основные вопросы

[veso74]

По вопросам ИС QNxxxx (QN8035), заданным в другой теме, a думаю лучше создать отдельную тему.
(viewtopic.php?p=4286571#p4286571)

Микросхема QN8035 имеет хорошие параметры, стерео, с RDS, напряжение питания в широких пределах, малое потребление тока, легкое управление, ИС крайне дешевая. Имеющихся в Интернете справочных данных достаточно, чтобы собрать конструкцию с использованием основных параметров ИС. Оказывается, у семейства

ИС есть дополнительные возможности, но поиск недокументированных регистров пока не увенчался успехом. Сканирование шины I2C выявило возможность считывать/манипулировать другие регистры, но недостаток информации сводил тесты к случайным событиям.

Решил "на скорую руку" собрать себе простенькая отделная конструкция (на бредборде): просмотр регистр, биты и возможность их модификации для учета влияния. Памяти нет, с восстановлением при следующем включении. Целью является информативность недокументированных регистров.

Надел наушники, посмотрел анализаторы звука несколько часа, но анализ - занятие бесконечное . Вывод из предыдущего дня для меня также подтвердился - нет активных данных выше 0x58. Нашел несколько регистров, связанных со звуком. Есть фильтры, которые контролируются, напр. спектр сжимается до спектр речи. Некоторые из найденных регистров:

0x1C, 0x35, 0x36, 0x3E, 0x40, 0x42

По какой-то причине эта микросхема звучит мне "глухo" по сравнению с другими модулями. Бит 0 из регистр 0x1C снимает de-emphasis 50/75 us (по реакции так думаю). Считаю свою задачу с QN8035 выполненной - смогу отрегулировать значение и "восстановить недостающие высокие частоты" в спектре - теперь звучит лучше . (придется включить хардуерная RC-цепь с меньшей постоянной времени).

Делюсь своим тестом, можете дополнить результатами с найденным регистрами и битами, возможности улучшения звука и общее управление.
(частично использую переводчик)

Вложения

reg_0x1c_1.jpg

(106.25 KiB) Скачиваний: 300

reg_0x1c_0.jpg

(107.38 KiB) Скачиваний: 164

qn80.jpg

(86.12 KiB) Скачиваний: 168

qn8035_reg_test.gif

(87.44 KiB) Скачиваний: 184

qn8035_test.zip

(3.19 KiB) Скачиваний: 198

[roman.com]

терпеть не могу I2C...

лучше бы сделали нормальный SPI...

[Asmodey]

Давно пора бы разобраться с этими QN80xx... Особенно с QN8075. Их навалом на Алиэкспресс буквально за копейки. Наверное потому дешевые, что даташита полного на них нет.

QN8065 и QN8075 содержат варикапы на входе, и систему автоматической настройки входного колебательного контура. Из недостатков 8075 - сильно чирикают при переходе с канала на канал, вероятно синтезатор частоты в чипе не продуманный. На видео хорошо слышно чириканье синтезатора.

[veso74]

Вход чипа - широкополосный LNA.
У меня (QN8035) эффекта почти нет (пш-ш-шт при отсутствии радиостанции) или ефект минимальный. Наиболее заметен вокруг частоте сильной радиостанции (напр. +/- 200 kHz). Больше похоже на долгого времени заряда PLL-фильтра (charge pump) с/без ефект AFC.

Попробуйте:
- другой УНЧ. TDA7052 - крайне нестабильная. Можно добавь и LPF напр. RC < 16 kHz на входе.
- конденсаторы в цепи энкодера (debounce) или более сложные схемы подавления дребезга: с двумя резисторами и конденсатором
- I2C шина: на 400 kHz
- более быстрый расчет и загрузка только необходимых регистров для изменения одной частоты: напр. только reg: 0x07, 0x0A, 0x00
- mute-настройка-unmute (reg 0x14, bit 0), хотя действие почти нет

Последний раз редактировалось veso74 Пн сен 19, 2022 09:55:29, всего редактировалось 1 раз.

[Asmodey]

Нет, дело не в УНЧ. Совсем без УМЗЧ на высокоомные головные телефоны ТОН-2 точно так же чирикает.

Энкодер вряд ли создает помехи, мощности коммутируются небольшие. Дребезг у меня подавляется программно.

I2C работает на максимальной скорости.

Для перестройки в пределах 88-108 МГц меняются значения только одного регистра. Другие регистры при настройке не затрагиваются.

Mute пытался использовать, провалы в звучании даже хуже чириканья. Пришлось отказаться.


Это однозначно некорректная работа синтезатора частоты QN8075, PLL слишком долго приходит в состояние равновесия.


У меня есть драйвер для QN8065 под какой-то микроконтроллер (какой МК не знаю). Скачивал с китайского сайта, которого больше нет. Там в комментариях к программе вроде было что-то про настройку варикапов. На вход QN8075 пытался подключать колебательный контур с переменным конденсатором для ручной настройки. При вращении КПЕ настройка входного контура почти не изменялась, похоже, что встроенная система настройки входных цепей корректирует изменение емкости варикапами и не дает перестраиваться в ручную. Но это только мое ИМХО.

Еще есть файлы драйверов для QN8035 под soc микроконтроллеры JL. Чуть позже выложу сюда архивы с драйверами. Возможно, что-то полезное найдете в них для себя.

[veso74]

Для debounce предложил, что в некоторых приемниках: напр. ППП на КВ (SSB, CW) вместе с аппаратной обработкой енкодера (simple state machine) у меня полностью убирает треск при смене только сложная RC, но уровни ефира там на порядок ниже. Другим способом избавиться от треска енкодера не смог, но звук (еффект) там другой.

2015-03-16 09_26_39-Rotary encoder PEC11L.pdf - [Bourns® Encoders] - SumatraPDF.png

(25.96 KiB) Скачиваний: 79

Можно дать фрагмент кода для загрузки на одной частоте? Программный код не имеет значения под какой MCU написан.

ниже: загрузка одной частоты QN8035:

Код:

void qn8035_set_freq(uint16_t m_freq) {     // frequency * 10, e.g. 105.8 MHz -> 1058
  uint16_t d = (m_freq - 600) * 2;          // d = (m_freq - 60) / 0.05;

  qn8035_write_reg(0x07, d & 0xFF);         // CH[7:0]
  qn8035_write_reg(0x0A, (d >> 8) & 0x03);  // CH[9:8]
  qn8035_write_reg(0x00, 0b00010001);       // RXREQ = 1 -> receive mode, CH is determined by CH[9:0]
}

В QN8035 так же не нравится отсутствие кварцевого генератора - либо дополнительный элемент/ы, либо от микроконтроллера, но чип интересный - 3х3 mm без внешних элементов и полностью программным управлением во всей частотной области.

[Asmodey]

Выкладываю файлы драйверов для чипов QN8065 и QN8035.

В первом архиве файлы драйвера для чипа QN8065 который по даташиту обладает чувствительностью 1,1 мкВ. Под какой МК делался драйвер не знаю, файлы скачаны с китайского сайта - аналога гитхаба. С года назад этот сайт прикрыли и теперь нет возможности разобраться в составе чего был этот драйвер.

https://disk.yandex.ru/d/bgSFJmAxfyfK6w

Во втором архиве драйвер для QN8035 из AC692x_SDK заточенной под чипы китайской компании JL. В коде упоминается QN8075. Возможно драйвер универсальный и может работать как с QN8035 так и с QN8075.

https://disk.yandex.ru/d/hgYqXzkPJtetdg

В коде обоих драйверов есть дефайны с названиями регистров чипов и их адресами, что может оказаться полезным. Может быть найдется что-то ранее неизвестное.

[veso74]

Спасибо, полезная информация есть.
---
Случайно отсоединил антенну (кусок проволоки) от входа QN8035. Перенастройка между двумя соседними частотами имеет тот же эффект (пш-ш-шт), что и в Вашем видео. Есть какая-то система шумоподавления, soft-mute? (а шум есть в то время, когда переходит из неактивного состояния при смене частоты в рабочее?).

Пробовал менять регистры. reg 0x36, bit 4 либо выключает ШП, либо меняет границу внизу. Теперь динамик "шипит" как аналоговое радио . Можете попытаться установить бит, напр. при инициализации. Будет интересно посмотреть действие на QN8075. (Где-то в регистрах может быть больше настроек).

Код:

старое состояние: 0x36 0b00110101
новое состояние : 0x36 0b00100101

[Asmodey]

Года 3-4 назад, не обнаружив полного даташита на QN8075, я взял логический анализатор и снял логи с шины I2C китайского приемника Luxe Bass LB-A4FM построенного на этом чипе. Сделал на основе лога функцию инициализации и записывал полученные с китайского приемника данные в свою QN8075 на макетной плате. Регистры записывал один за другим, наблюдая за реакцией QN8075. В файле отмечены регистры при записи в которые появляется и исчезает звук на выходе чипа QN. Приемник с этим кодом включается и работает на на частоте 91,2 МГц. Следует учесть, что самая последняя запись (в самом низу текста) в регистр 0x14 выключает звук после инициализации.

Позже дописал код загрузки данных в регистры управления частотой настройки для управления настройкой энкодером, и индикацию частоты на ЖК дисплее.

По ссылке текстовый файл с кодом функции инициализации. Переменные в нем: ad - адрес чипа QN8075, reg - адрес регистра, dn - записываемые в регистры данные. Функция WR_I2C_Master_1byte (ad, reg, dn); - функция записи данных в ведомое устройство I2C.

https://disk.yandex.ru/d/0M4zXm-q4iNyJQ

veso74 писал(а):

Есть какая-то система шумоподавления, soft-mute?

Честно говоря не знаю. Я же наугад действовал, в даташите на QN8075 вообще никакие регистры не описаны. Но в регистр 0x36 что-то записывается из кода стянутого с китайского приемника. Возможно, это настройки soft-mute.

veso74 писал(а):

Пробовал менять регистры. reg 0x36, bit 4 либо выключает ШП, либо меняет границу внизу. Теперь динамик "шипит" как аналоговое радио . Можете попытаться установить бит, напр. при инициализации. Будет интересно посмотреть действие на QN8075. (Где-то в регистрах может быть больше настроек).

Код:

старое состояние: 0x36 0b00110101
новое состояние : 0x36 0b00100101

Спасибо, обязательно попробую. Не сейчас, где-то в течении недели. Сейчас у меня все макетки, рабочие столы и измерительные приборы заняты под другие проекты. Просто не протолкнуться. Но непременно проверю. Если звон и чириканьше при перестройке исчезнут, будет совсем хорошо. У меня этих QN8075 целая куча, но не знал что с ними делать из-за неприятного эффекта.

veso74, если нетрудно, можно видео QN8035 с включенным шумоподавлением и отключенным? Хотелось бы оценить разницу.

[veso74]

Еффект зависит от "веса" - и от несколько соседних битов. Самый низкий ШП: при reg 0x36 = 0b000000101.
---
reg 0x1D, bit 6 - влияет на ШП больше. Вроде ШП выключался?, на некоторых переходах на 100 kHz (почти) никакого эффекта нет (нет антенны).

Код:

был : 0x1D 0b11101001
стал: 0x1D 0b10101001

(В Вашем коде бит уже установлен в 0)
---
Нет надежды на хороший "аналоговой" ручной режим . Надеюсь, автоматический режим с поиском станций подойдет.

[veso74]

Собрал модуль и на QN8075. Подтверждаю: тот же управление как QN8035 - те же регистры, те же данные (+ пин INT в 8035). По крайней мере, те биты, которые я ранее заметил, влияли. Звук тот же (модули могу поменять быстро, выводы сделал одинаковый).

Звук хороший. (Не могу решить, нравится ли мне больше высоких частот - не могу найти другого варианта, кроме как удалить de-emphasis -> бит 0 в 0x1C: из 0 в 1: reg 0x1C = 0b00001110 -> 0b00001111).

Код инициализации и загрузка на одной частоте ниже, оставил так на данный момент.

Спойлер

void qn8075_init() {
qn8075_write_reg(0x01, 0b01000000); // inject sine-wave clock, LO > RF, image is in upper side
qn8075_write_reg(0x14, 0b00000111); // no mute, 50 us, GAIN_DIG[2:0] = 0 dB, GAIN_ANA[2:0] = 0 dB

// qn8075_write_reg(0x36, 0b00100101); // soft-mute noise filter off?
qn8075_write_reg(0x1D, 0b10101001); // soft-mute noise filter off?

qn8075_write_reg(0x54, 0x47); // mod PLL setting
qn8075_write_reg(0x19, 0xC4); // select SNR as filter3, SM step is 2db
qn8075_write_reg(0x33, 0x9E); // set HCC and SM Hystersis 5db
qn8075_write_reg(0x2D, 0xD6); // notch filter threshold adjusting
qn8075_write_reg(0x43, 0x10); // notch filter threshold enable
qn8075_write_reg(0x47, 0x39);
// qn8075_write_reg(0x57, 0x21); // only for qn8075B test
qn8075_write_reg(0x00, 0x11); // enter receiver mode directly
qn8075_write_reg(0x1D, 0xA9); // enable the channel condition filter3 adaptation, let ccfilter3 adjust freely
qn8075_write_reg(0x4F, 0x40); // dsiable auto tuning
qn8075_write_reg(0x34, 12); // set SMSTART
qn8075_write_reg(0x35, 51); // set SNCSTART
qn8075_write_reg(0x36, 18); // set HCCSTART
}
//----------
void qn8075_set_freq(uint16_t m_freq) { // frequency * 10, e.g. 105.8 MHz -> 1058
uint16_t d = (m_freq - 600) * 2; // d = (m_freq - 60) / 0.05;

qn8075_write_reg(0x07, d & 0xFF); // CH[7:0], FM channel: CH = (60 + CH * 0.05) MHz
qn8075_write_reg(0x0A, ( d >> 8 ) & 0x03); // CH[9:8]
qn8075_write_reg(0x00, 0b00010001); // RXREQ = 1 -> enter receive mode, CH is determined by CH[9:0]
}

[veso74]

Просканировал регистры QN8035 и соответственно QN8075. Чипы загруженные одной частотой. Есть небольшая разница. Сравнение может быть полезно для последующего анализа. Вероятно за разницу в некоторых - из за уровень в антенне (RSSI).

Вложения

qn_read_regs.zip

(2.48 KiB) Скачиваний: 84

[Asmodey]

К слову про RSSI. При измерении RSS и SNR нужно ждать приблизительно 200-300 миллисекунд после загрузки частоты настройки в регистры QN8075. Иначе будут считаны неправильные значения.