
<html><head></head><body style="word-wrap: break-word; -webkit-nbsp-mode: space; -webkit-line-break: after-white-space; ">Hi,<div><br><div><div>Am 21.11.2011 um 12:53 schrieb Boudewijn:</div><br class="Apple-interchange-newline"><blockquote type="cite"><span class="Apple-style-span" style="border-collapse: separate; font-family: Helvetica; font-style: normal; font-variant: normal; font-weight: normal; letter-spacing: normal; line-height: normal; orphans: 2; text-align: -webkit-auto; text-indent: 0px; text-transform: none; white-space: normal; widows: 2; word-spacing: 0px; -webkit-border-horizontal-spacing: 0px; -webkit-border-vertical-spacing: 0px; -webkit-text-decorations-in-effect: none; -webkit-text-size-adjust: auto; -webkit-text-stroke-width: 0px; font-size: medium; "><div style="font-family: 'DejaVu Sans Mono'; font-size: 9pt; font-weight: 400; font-style: normal; "><div style="white-space: pre-wrap; margin-top: 0px; margin-bottom: 0px; margin-left: 0px; margin-right: 0px; text-indent: 0px; ">On Monday 21 November 2011 11:31:11 Dr. H. Nikolaus Schaller wrote:</div><div style="white-space: pre-wrap; margin-top: 0px; margin-bottom: 0px; margin-left: 0px; margin-right: 0px; text-indent: 0px; ">> Hi Neil, Boudewijn, et al.,</div><div style="white-space: pre-wrap; margin-top: 0px; margin-bottom: 0px; margin-left: 0px; margin-right: 0px; text-indent: 0px; ">> </div><div style="white-space: pre-wrap; margin-top: 0px; margin-bottom: 0px; margin-left: 0px; margin-right: 0px; text-indent: 0px; ">> over the weekend, we have done some more experiments</div><div style="white-space: pre-wrap; margin-top: 0px; margin-bottom: 0px; margin-left: 0px; margin-right: 0px; text-indent: 0px; ">> and now it is clear where the bug is sitting. It is indeed an IC</div><div style="white-space: pre-wrap; margin-top: 0px; margin-bottom: 0px; margin-left: 0px; margin-right: 0px; text-indent: 0px; ">> with 6 feet (like bugs) IC: the antenna switch (U1201).</div><div style="white-space: pre-wrap; margin-top: 0px; margin-bottom: 0px; margin-left: 0px; margin-right: 0px; text-indent: 0px; ">So, one lesson for GTA04: use IC's with at least 8 feet (like spiders) to catch more bugs. 10-feet (err.. ten-feeted) IC's might help it make it crawl back to land when dropped in shallow waters.</div><div style="white-space: pre-wrap; margin-top: 0px; margin-bottom: 0px; margin-left: 0px; margin-right: 0px; text-indent: 0px; "><br></div><div style="white-space: pre-wrap; margin-top: 0px; margin-bottom: 0px; margin-left: 0px; margin-right: 0px; text-indent: 0px; ">> Although we have copied the circuit 1:1 from the Freerunner</div><div style="white-space: pre-wrap; margin-top: 0px; margin-bottom: 0px; margin-left: 0px; margin-right: 0px; text-indent: 0px; ">> we did make one mistake. We have swapped the two antenna</div><div style="white-space: pre-wrap; margin-top: 0px; margin-bottom: 0px; margin-left: 0px; margin-right: 0px; text-indent: 0px; ">> inputs. But only for the antenna switch chip and not the control</div><div style="white-space: pre-wrap; margin-top: 0px; margin-bottom: 0px; margin-left: 0px; margin-right: 0px; text-indent: 0px; ">> signal which should have been inverted.</div><div style="white-space: pre-wrap; margin-top: 0px; margin-bottom: 0px; margin-left: 0px; margin-right: 0px; text-indent: 0px; ">How did you find this out? Is that by closely studying the board design, or by measurements on an actual board? I found U1202 on page 84 of the system manual (v3.1, 11 Oct)</div></div></span></blockquote><div><br></div>By measurements. Measuring the voltages on all resistors and</div><div>components of the switch circuit. And soldering a control</div><div>wire to the CONT input of the antenna switch chip.</div><div><br></div><div>It turned out that senstitivity goes heavily up, if VCONT is grounded.</div><div>This is contrary to the logic of the circuit and GPIO144.</div><div><br></div><div>Then, a simple comparison of the schematics did reveal the issue.</div><div><br></div><div>The schematics of the GTA02 is here:</div><div><br></div><div><a href="http://downloads.openmoko.org/developer/schematics/GTA02/Schematics_Freerunner-GTA02_A5-A7cumulative_public_RC0.pdf">http://downloads.openmoko.org/developer/schematics/GTA02/Schematics_Freerunner-GTA02_A5-A7cumulative_public_RC0.pdf</a></div><div><br></div><div>and GPS is on sheet 10.</div><div> <br><blockquote type="cite"><div style="font-family: 'DejaVu Sans Mono'; font-size: 9pt; font-weight: 400; font-style: normal; "><div style="white-space: pre-wrap; margin-top: 0px; margin-bottom: 0px; margin-left: 0px; margin-right: 0px; text-indent: 0px; "><br></div><div style="white-space: pre-wrap; margin-top: 0px; margin-bottom: 0px; margin-left: 0px; margin-right: 0px; text-indent: 0px; ">> So, if the current sensor U1202 detects an external antenna,</div><div style="white-space: pre-wrap; margin-top: 0px; margin-bottom: 0px; margin-left: 0px; margin-right: 0px; text-indent: 0px; ">> this tries to switch off the power for the internal antenna (T1201)</div><div style="white-space: pre-wrap; margin-top: 0px; margin-bottom: 0px; margin-left: 0px; margin-right: 0px; text-indent: 0px; ">> and moves the RF switch - to "internal".</div><div style="white-space: pre-wrap; margin-top: 0px; margin-bottom: 0px; margin-left: 0px; margin-right: 0px; text-indent: 0px; ">> </div><div style="white-space: pre-wrap; margin-top: 0px; margin-bottom: 0px; margin-left: 0px; margin-right: 0px; text-indent: 0px; ">> And if there is no external antenna, it moves the switch to the</div><div style="white-space: pre-wrap; margin-top: 0px; margin-bottom: 0px; margin-left: 0px; margin-right: 0px; text-indent: 0px; ">> external input.</div><div style="white-space: pre-wrap; margin-top: 0px; margin-bottom: 0px; margin-left: 0px; margin-right: 0px; text-indent: 0px; ">The switch would be U1201, wouldn't it?</div><div style="white-space: pre-wrap; margin-top: 0px; margin-bottom: 0px; margin-left: 0px; margin-right: 0px; text-indent: 0px; "><br></div></div></blockquote><div><br></div>Yes.</div><div><br><blockquote type="cite"><div style="font-family: 'DejaVu Sans Mono'; font-size: 9pt; font-weight: 400; font-style: normal; "><div style="white-space: pre-wrap; margin-top: 0px; margin-bottom: 0px; margin-left: 0px; margin-right: 0px; text-indent: 0px; ">> Additionaly, the Freerunner circuit design is quite critical since</div><div style="white-space: pre-wrap; margin-top: 0px; margin-bottom: 0px; margin-left: 0px; margin-right: 0px; text-indent: 0px; ">> it does operate the antenna switch in some linear mode.</div><div style="white-space: pre-wrap; margin-top: 0px; margin-bottom: 0px; margin-left: 0px; margin-right: 0px; text-indent: 0px; ">> We have never seen a clear control signal that is within</div><div style="white-space: pre-wrap; margin-top: 0px; margin-bottom: 0px; margin-left: 0px; margin-right: 0px; text-indent: 0px; ">> the specification - so I wonder why it ever worked in the</div><div style="white-space: pre-wrap; margin-top: 0px; margin-bottom: 0px; margin-left: 0px; margin-right: 0px; text-indent: 0px; ">> Freerunner...</div><div style="white-space: pre-wrap; margin-top: 0px; margin-bottom: 0px; margin-left: 0px; margin-right: 0px; text-indent: 0px; ">Haha, that startled my daughter when I laughed out loud ;-)</div><div style="white-space: pre-wrap; margin-top: 0px; margin-bottom: 0px; margin-left: 0px; margin-right: 0px; text-indent: 0px; "><br></div><div style="white-space: pre-wrap; margin-top: 0px; margin-bottom: 0px; margin-left: 0px; margin-right: 0px; text-indent: 0px; ">> We could also not see that it switches off the power of the</div><div style="white-space: pre-wrap; margin-top: 0px; margin-bottom: 0px; margin-left: 0px; margin-right: 0px; text-indent: 0px; ">> internal antenna completely. Therefore, the receiver always</div><div style="white-space: pre-wrap; margin-top: 0px; margin-bottom: 0px; margin-left: 0px; margin-right: 0px; text-indent: 0px; ">> sees a mix of internal and external antenna signals.</div><div style="white-space: pre-wrap; margin-top: 0px; margin-bottom: 0px; margin-left: 0px; margin-right: 0px; text-indent: 0px; ">> </div><div style="white-space: pre-wrap; margin-top: 0px; margin-bottom: 0px; margin-left: 0px; margin-right: 0px; text-indent: 0px; ">> This was proven by temporarily connecting and removing</div><div style="white-space: pre-wrap; margin-top: 0px; margin-bottom: 0px; margin-left: 0px; margin-right: 0px; text-indent: 0px; ">> the internal antenna, while monitoring the satellites (GPGSV</div><div style="white-space: pre-wrap; margin-top: 0px; margin-bottom: 0px; margin-left: 0px; margin-right: 0px; text-indent: 0px; ">> record).</div><div style="white-space: pre-wrap; margin-top: 0px; margin-bottom: 0px; margin-left: 0px; margin-right: 0px; text-indent: 0px; ">> </div><div style="white-space: pre-wrap; margin-top: 0px; margin-bottom: 0px; margin-left: 0px; margin-right: 0px; text-indent: 0px; ">> Adding the internal antenna reduces the SNR by 10dB.</div><div style="white-space: pre-wrap; margin-top: 0px; margin-bottom: 0px; margin-left: 0px; margin-right: 0px; text-indent: 0px; ">> Since the maximum SNR I have seen is 35dB these</div><div style="white-space: pre-wrap; margin-top: 0px; margin-bottom: 0px; margin-left: 0px; margin-right: 0px; text-indent: 0px; ">> 10dB reducting is enough to make all satellites invisible.</div><div style="white-space: pre-wrap; margin-top: 0px; margin-bottom: 0px; margin-left: 0px; margin-right: 0px; text-indent: 0px; ">> Even with external antenna.</div><div style="white-space: pre-wrap; margin-top: 0px; margin-bottom: 0px; margin-left: 0px; margin-right: 0px; text-indent: 0px; ">> </div><div style="white-space: pre-wrap; margin-top: 0px; margin-bottom: 0px; margin-left: 0px; margin-right: 0px; text-indent: 0px; ">> Therefore, the only mode where you currently can get a</div><div style="white-space: pre-wrap; margin-top: 0px; margin-bottom: 0px; margin-left: 0px; margin-right: 0px; text-indent: 0px; ">> GPS fix with the GTA04A3 boards is after removing the</div><div style="white-space: pre-wrap; margin-top: 0px; margin-bottom: 0px; margin-left: 0px; margin-right: 0px; text-indent: 0px; ">> internal antenna and using an external antenna outdoors.</div><div style="white-space: pre-wrap; margin-top: 0px; margin-bottom: 0px; margin-left: 0px; margin-right: 0px; text-indent: 0px; ">> Indoors, signals are too weak.</div><div style="white-space: pre-wrap; margin-top: 0px; margin-bottom: 0px; margin-left: 0px; margin-right: 0px; text-indent: 0px; ">> </div><div style="white-space: pre-wrap; margin-top: 0px; margin-bottom: 0px; margin-left: 0px; margin-right: 0px; text-indent: 0px; ">> Now the other experiment was to solder some wires to</div><div style="white-space: pre-wrap; margin-top: 0px; margin-bottom: 0px; margin-left: 0px; margin-right: 0px; text-indent: 0px; ">> manually control the RF antenna switch.</div><div style="white-space: pre-wrap; margin-top: 0px; margin-bottom: 0px; margin-left: 0px; margin-right: 0px; text-indent: 0px; ">> </div><div style="white-space: pre-wrap; margin-top: 0px; margin-bottom: 0px; margin-left: 0px; margin-right: 0px; text-indent: 0px; ">> When forcing the RF-switch to "external", it is really like</div><div style="white-space: pre-wrap; margin-top: 0px; margin-bottom: 0px; margin-left: 0px; margin-right: 0px; text-indent: 0px; ">> removing "ear-protectors" and the SNR raises by 15 dB:</div><div style="white-space: pre-wrap; margin-top: 0px; margin-bottom: 0px; margin-left: 0px; margin-right: 0px; text-indent: 0px; ">My internals and externals are getting switched after reading the above... Correct me if I'm wrong: you forced the RF switch (U1201) to external, which actually is connected to the internal antenna, by making it belief there was an external antenna connected, so that the actual power was set on the internal antenna? </div></div></blockquote><div><br></div>Mostly. I forced the switch to Input "B" (Pin3) although the current detector U1202</div><div>sees the current drawn by the external antenna and tries to set the control</div><div>to a high volgate, which would mean "connect input A". So this was an override</div><div>of the switch control. And this improves the reception dramatically.</div><div><br><blockquote type="cite"><div style="font-family: 'DejaVu Sans Mono'; font-size: 9pt; font-weight: 400; font-style: normal; "><div style="white-space: pre-wrap; margin-top: 0px; margin-bottom: 0px; margin-left: 0px; margin-right: 0px; text-indent: 0px; "><br></div><div style="white-space: pre-wrap; margin-top: 0px; margin-bottom: 0px; margin-left: 0px; margin-right: 0px; text-indent: 0px; ">> red color: no signal</div><div style="white-space: pre-wrap; margin-top: 0px; margin-bottom: 0px; margin-left: 0px; margin-right: 0px; text-indent: 0px; ">> brown: weak signal</div><div style="white-space: pre-wrap; margin-top: 0px; margin-bottom: 0px; margin-left: 0px; margin-right: 0px; text-indent: 0px; ">> green: sufficient signal</div><div style="white-space: pre-wrap; margin-top: 0px; margin-bottom: 0px; margin-left: 0px; margin-right: 0px; text-indent: 0px; ">> light green: very strong</div><div style="white-space: pre-wrap; margin-top: 0px; margin-bottom: 0px; margin-left: 0px; margin-right: 0px; text-indent: 0px; ">> </div><div style="white-space: pre-wrap; margin-top: 0px; margin-bottom: 0px; margin-left: 0px; margin-right: 0px; text-indent: 0px; ">> Now as we have identified the reason, what is a cure?</div><div style="white-space: pre-wrap; margin-top: 0px; margin-bottom: 0px; margin-left: 0px; margin-right: 0px; text-indent: 0px; ">> </div><div style="white-space: pre-wrap; margin-top: 0px; margin-bottom: 0px; margin-left: 0px; margin-right: 0px; text-indent: 0px; ">> At the moment we do not know yet, but are looking into some</div><div style="white-space: pre-wrap; margin-top: 0px; margin-bottom: 0px; margin-left: 0px; margin-right: 0px; text-indent: 0px; ">> options. One is to really cross over the input signals by two tiny</div><div style="white-space: pre-wrap; margin-top: 0px; margin-bottom: 0px; margin-left: 0px; margin-right: 0px; text-indent: 0px; ">> wires. We have to discuss that with the SMD and RF specialists.</div><div style="white-space: pre-wrap; margin-top: 0px; margin-bottom: 0px; margin-left: 0px; margin-right: 0px; text-indent: 0px; ">Does it "only" involve soldering two tiny wires, or also disconnecting the original (incorrect) paths? About what size is the switch on the board?</div></div></blockquote><div><br></div>A first estimate means that the traces must be cut. Or the chip must be</div><div>removed, two pins must be bent upwards, and the chip resoldered.</div><div><br></div><div>Then a 2mm and a 5mm long tiny wire must be soldered. IMHO quite</div><div>difficile if you don't have a stereo microscope.</div><div><br><blockquote type="cite"><div style="font-family: 'DejaVu Sans Mono'; font-size: 9pt; font-weight: 400; font-style: normal; "><div style="white-space: pre-wrap; margin-top: 0px; margin-bottom: 0px; margin-left: 0px; margin-right: 0px; text-indent: 0px; "><br></div><div style="white-space: pre-wrap; margin-top: 0px; margin-bottom: 0px; margin-left: 0px; margin-right: 0px; text-indent: 0px; ">> Maybe of interest for Open Hardware development lab stories:</div><div style="white-space: pre-wrap; margin-top: 0px; margin-bottom: 0px; margin-left: 0px; margin-right: 0px; text-indent: 0px; ">> </div><div style="white-space: pre-wrap; margin-top: 0px; margin-bottom: 0px; margin-left: 0px; margin-right: 0px; text-indent: 0px; ">> Why didn't we notice earlier? The GTA04A2 board didn't</div><div style="white-space: pre-wrap; margin-top: 0px; margin-bottom: 0px; margin-left: 0px; margin-right: 0px; text-indent: 0px; ">> work well enough to test any GPS. And the first GTA04A3 boards</div><div style="white-space: pre-wrap; margin-top: 0px; margin-bottom: 0px; margin-left: 0px; margin-right: 0px; text-indent: 0px; ">> arrived in July. Back then, we did some tests with an external</div><div style="white-space: pre-wrap; margin-top: 0px; margin-bottom: 0px; margin-left: 0px; margin-right: 0px; text-indent: 0px; ">> antenna and got a location fix. So we thought it works and missed</div><div style="white-space: pre-wrap; margin-top: 0px; margin-bottom: 0px; margin-left: 0px; margin-right: 0px; text-indent: 0px; ">> the detailled analysis of the SNR values etc. And we had to solve</div><div style="white-space: pre-wrap; margin-top: 0px; margin-bottom: 0px; margin-left: 0px; margin-right: 0px; text-indent: 0px; ">> other even more important issues first (you may find a collection</div><div style="white-space: pre-wrap; margin-top: 0px; margin-bottom: 0px; margin-left: 0px; margin-right: 0px; text-indent: 0px; ">> in the list archives).</div><div style="white-space: pre-wrap; margin-top: 0px; margin-bottom: 0px; margin-left: 0px; margin-right: 0px; text-indent: 0px; ">> </div><div style="white-space: pre-wrap; margin-top: 0px; margin-bottom: 0px; margin-left: 0px; margin-right: 0px; text-indent: 0px; ">> Conclusions:</div><div style="white-space: pre-wrap; margin-top: 0px; margin-bottom: 0px; margin-left: 0px; margin-right: 0px; text-indent: 0px; ">> 1. testing can only prove the presence of bugs, not their absence.</div><div style="white-space: pre-wrap; margin-top: 0px; margin-bottom: 0px; margin-left: 0px; margin-right: 0px; text-indent: 0px; ">> 2. there is always one more bug.</div><div style="white-space: pre-wrap; margin-top: 0px; margin-bottom: 0px; margin-left: 0px; margin-right: 0px; text-indent: 0px; "><br></div><div style="white-space: pre-wrap; margin-top: 0px; margin-bottom: 0px; margin-left: 0px; margin-right: 0px; text-indent: 0px; ">Thanks for the troubleshoot, testing and explanation!</div></div></blockquote><br></div><div>That is what makes us different...</div><div><br></div><div>Nikolaus</div><br></div></body></html>