除了令人难以置信的简单性和可编程分辨率外，香农解码器 DAC (SD) 的主要属性是速度，只需 nT 秒即可将串行 n 位数字流转换为模拟信号，其中 T = 1 位时间。

    当然，“nT”是否真的快取决于T到底有多长！图 1显示了一个 SD 设计，其中 T = 500ms (!)，进行 8 位转换需要 nT = 8 x 0.5 = 4 秒！在什么可以想象的背景下，这样的冰川速度可以被称为“快”？
    Figure1 的 SD 需要半秒来转换每个位，因为它依赖于机电继电器进行切换，这种古老的技术很有吸引力，因为该 SD 具有 300 伏的满量程输出。当然，有一些方法可以实现也可以处理此类电压的固态（即快速）开关解决方案，但继电器具有迷人而稳健的简单性，似乎更适合 SD KISS 神秘感。这是它的工作原理。
    继电器（“CIT 继电器和开关”类型 J104D2C5VDC 15S）的操作时间规格显示 6ms/4ms 操作/释放。由此产生的 6 – 4 = 2 ms 开/关不对称决定了 8 位精度的 T = 256 x 2 ms = ~500 ms。 C 输出位 O1 上的传入 5 V 比特流驱动 Q1，从而驱动 RLY1，将其转换为 300 V 比特流。

    RLY2 通过 R1 将其引导至两个积分电容器（C0 或 C1）之一，香农式时间常数为(R1 + R7) C1或(R1 + R10) C0 = 721 ms = T / ln(2)，如中所示图 2，而另一个积分器电容器保存先前的转换结果以供输出。当每次转换完成时，位 O2 会导致 RLY2 改变状态并轮换 C0 和 C1 的角色。对于所示的示例比特流，转换结果为300V (10101011 2 ) / 256 = 300 V x 171 / 256 = 200 V。实际T值特定于每个积分电容器。

    这看起来很简单，但它有什么好处呢？这是背景故事。几年前，我发表了一篇 设计理念 用于光隔离电离脉冲检测器放大器。
    然而，电路首先需要光隔离的原因只是顺便提了一下。原因是因为它检测到的皮库仑电荷脉冲的来源是由电离室中的空气中氡原子衰变产生的离子空间电荷云。需要数百伏的电压差来收集这些离子并产生可检测的脉冲。图1的电路允许对差分进行编程，从而针对温度、湿度、腔室尺寸等进行优化。
    在氡测定的背景下，脉冲计数本质上是一个缓慢的过程，涉及几分钟或小时的累积间隔，使4秒DAC转换速度超过“快”，因此证实了图1的500 ms继电器“速度”的充分性。该电路也可以适应需要可编程静电势的类似应用。
    但是转换分辨率、线性度和准确性呢？香农解码取决于转换时序相对于 T，如 图3，显示 10% RC 值误差的影响，产生 ~2% = 5 LSB 转换误差。

  

    除了令人难以置信的简单性和可编程分辨率外，香农解码器 DAC (SD) 的主要属性是速度，只需 nT 秒即可将串行 n 位数字流转换为模拟信号，其中 T = 1 位时间。
    当然，“nT”是否真的快取决于T到底有多长！图 1显示了一个 SD 设计，其中 T = 500ms (!)，进行 8 位转换需要 nT = 8 x 0.5 = 4 秒！在什么可以想象的背景下，这样的冰川速度可以被称为“快”？
    Figure1 的 SD 需要半秒来转换每个位，因为它依赖于机电继电器进行切换，这种古老的技术很有吸引力，因为该 SD 具有 300 伏的满量程输出。当然，有一些方法可以实现也可以处理此类电压的固态（即快速）开关解决方案，但继电器具有迷人而稳健的简单性，似乎更适合 SD KISS 神秘感。这是它的工作原理。
    继电器（“CIT 继电器和开关”类型 J104D2C5VDC 15S）的操作时间规格显示 6ms/4ms 操作/释放。由此产生的 6 – 4 = 2 ms 开/关不对称决定了 8 位精度的 T = 256 x 2 ms = ~500 ms。 C 输出位 O1 上的传入 5 V 比特流驱动 Q1，从而驱动 RLY1，将其转换为 300 V 比特流。
    RLY2 通过 R1 将其引导至两个积分电容器（C0 或 C1）之一，香农式时间常数为(R1 + R7) C1或(R1 + R10) C0 = 721 ms = T / ln(2)，如中所示图 2，而另一个积分器电容器保存先前的转换结果以供输出。当每次转换完成时，位 O2 会导致 RLY2 改变状态并轮换 C0 和 C1 的角色。对于所示的示例比特流，转换结果为300V (10101011 2 ) / 256 = 300 V x 171 / 256 = 200 V。实际T值特定于每个积分电容器。稍后会详细介绍。
    这看起来很简单，但它有什么好处呢？这是背景故事。几年前，我发表了一篇 设计理念 用于光隔离电离脉冲检测器放大器。
    然而，电路首先需要光隔离的原因只是顺便提了一下。原因是因为它检测到的皮库仑电荷脉冲的来源是由电离室中的空气中氡原子衰变产生的离子空间电荷云。需要数百伏的电压差来收集这些离子并产生可检测的脉冲。图1的电路允许对差分进行编程，从而针对温度、湿度、腔室尺寸等进行优化。
    在氡测定的背景下，脉冲计数本质上是一个缓慢的过程，涉及几分钟或小时的累积间隔，使4秒DAC转换速度超过“快”，因此证实了图1的500 ms继电器“速度”的充分性。该电路也可以适应需要可编程静电势的类似应用。
    但是转换分辨率、线性度和准确性呢？香农解码取决于转换时序相对于 T，如 图3，显示 10% RC 值误差的影响，产生 ~2% = 5 LSB 转换误差。
    这显然与真正的8位（更不用说更高）SD精度不兼容。
    这是一个重要的问题，因为虽然精密电阻器是廉价且容易获得的商品组件，但不幸的是，精密高压电容器并非如此。例如，C0 和 C1 可能是金属化聚酯薄膜类型，公差为 +/-10% 或 +/-20%，温度系数为 400 至 600 ppm/oC.
    所以。我们如何利用便宜的上限？

    调节和补偿廉价电容容差是R7-R10电阻网络、比较器U1b和I1输入位的目的。这些在时间常数自动校准序列中使用，如 图4.

    自动校准分别针对 C0 和 C1 执行，首先通过适当的 O2 设置选择要校准的电容器，然后通过设置 O1 = 0 至少 4 秒来完全放电所选电容器。然后将 O1 设置为 1。
    所选电容器（O1 = 0 的 C1，O1 = 1 的 C0）开始充电，产生一个电流脉冲进入 R7-R10 电阻网络，该网络作为 5 V 电压脉冲耦合到 U1b 的引脚 6，驱动 I1 = 0。此状态持续到引脚 6 脉冲衰减  至 2.5 V（U1b 引脚 7 参考由 R5-R6 分压器提供），脉冲持续时间由 ?C 定时软件捕获作为适当的定时常数，T0 或 T1 , 并用于随后的 SD 转换。
    至此只剩下+300V供电电路进行描述。
    输入 120 VAC 由古老的 Triad N-48X 馈入浮动全波整流倍压器 D1、D2、C4 和 C5 隔离。500 V pMOSFET Q2用作串联调整器件，在电平转换器Q1、运算放大器U1a、基准电压源U2和R5-R5分压器的控制下，减去多余的倍增器电压，保持+300 V恒定输出。