ADCはどのように故障しますか？

私は、異常な方法で失敗するADCを持つ衛星を維持する責任があります。基本的に、生の電圧が特定の範囲内にある場合、2つの値の間で前後に切り替わります。生のカウントを取得する作業を行っていますが、処理されたデータは次のようになります。

青い線は他の何かを意味することに注意してください（本質的に、ソフトウェアは赤い線を青い線に一致させようとしています）。

通常、大きな方形波の左のいくつかの小さな隆起に見られるように、ステップは小さく必要です。ただし、値を下回ると、手順は非常に大きくなります。生のカウントデータはありませんが、それがカウントに反映されていることは知っています。

私が理解しようとしているのは、このADCが失敗している方法です。

私は次のことを推測していますが、私はこのアイデアのいくつかの分析を取得したいと思います：

1. 線形領域では、デルタvのアナログ電圧の変化ごとに、カウントが1つずつ変化します。
2. 非線形領域では、デルタvのアナログ電圧の変化に対して、カウントのジャンプははるかに大きくなります。
3. 2のデルタvが1よりも大きい可能性がありますが、通常予測されるよりもはるかに小さい可能性があります。

これは衛星であるため、テストのためにラボに戻すことはできません。何かご意見は？

編集：このようなエピソードの生のカウントは次のとおりです（より低い頻度でサンプリング）。また、ADCの定格容量は約15〜20年で、部品番号は手元にありませんが、入手できるかどうかを確認します。おそらく1993年頃で、FPGAベースかもしれません。カウントは、374-421にギャップと言える限りです（数カウントずれている可能性があります）。バイナリは次のとおりです

374 101110110
421 110100101

私がADCだと思う理由の一部は、同様のギャップを持つ複数のセンサーがあることです。私は現在、より良い定量化に取り組んでいますが、ここにプロットの例を示します。点は実際の測定値であり、線は単純に2つの同じデータ点を接続することに注意してください。これらの値はすべて同じADCによって読み取られます。

さらに、約24時間にわたってADCによって読み取られるすべての値のリストを以下に示します。多数の行があります（全部で約20）。ギャップは、ADCまたは関連回路の不感帯を表していると思います。このプロットのy軸は、ADCの読み取り出力値です。ほぼ垂直の線が表示されるときはいつでも、ADCが値を記録できない領域を表しているように見えます。

ADCはADC0808の一部、アナログマルチプレクサはHCF4051BM1の部品番号です。少なくとも私が見つけることができる回路図から...ある時点で変更が行われた可能性があります。

編集-更新の詳細：ADCに入力する3つのアナログマルチプレクサがあります。おそらく彼らのうちの一人がこの問題を抱えていて、他の人はそうではなかったかどうかを見たかった。そのための証拠はあまりありませんが、以下を参照してください。このような多くのギャップがありますが、私は1つだけ表示することにしました。

Count   #tot    #mux1   #mux2   #mux3
557 3360    1336    68  1956
558 252 128 4   120
577 684 292 4   388
578 964 480 8   476

システム内の他のすべてよりもADCを疑う理由はありますか？バッテリーと地上局の間にあるものが、目に見えるものを引き起こしている可能性があります。適切なフォールトツリーでは、ADC以外の原因も考慮されます。

• アナログフロントエンド
  • オペアンプおよびアナログスイッチへの放射線の影響
  • オペアンプが誤った値でスタックする
  • トランスミッションゲートが開閉しない、またはNまたはP側のみが作動する
  • 断続的に開く熱サイクル
  • 断続的な短絡を引き起こす金属ウィスカ
• ADC自体
  • シングルビットエラー
  • クロックと同期していないデータ（スキップ/スキュービット）
  • ADCのタイプに固有のその他の障害モード
• デジタルロジック/マイクロプロセッサ
  • 期待どおりに負荷を構成できない
  • ADCを適切に構成または読み取っていない
  • 伝送用のデータを誤ってパッキングする
• システム内の他の負荷
  • 指示されていないときにオンになるサブシステム
  • 損傷した負荷から予想外に高い電力を引き出す

収集している詳細情報を使用して、次の傾向に気付きました。

1. ADC範囲に完全なギャップは存在しないように見えますが、入力信号がまったくない領域が表示されます。
2. 以下のデータのように見える領域がいくつかありますが、小さなウィンドウの値はほとんど読み込まれず、前後に膨大な数が表示されます。最初の列はADCからの出力、2番目の列は複数のオブジェクトタイプにわたる発生数です。

データは次のとおりです。

350 253
351 106
354 1
357 1
359 2
360 183
361 270


375 288
376 188
392 1
409 1
424 762
425 1058

1. これらの測定はさまざまな入力を測定しますが、温度、バッテリー圧力、バッテリー電圧など、すぐにジャンプしてはならないものを含む、いくつかの非常に小さなスケールのジャンプがあります。

これらすべてを考慮すると、ADCまたはサポート回路は、小規模な現象を測定するための容量が限られているため、故障する可能性があると言わざるを得ません。さらに、これらは単なるステップ関数のようです。

私はまだこれらのジャンプがどのように接続されているかを理解しようとしていますが、全体像を把握することができません...