除了令人難以置信的簡單性和可編程分辨率外，香農(nóng)解碼器 DAC (SD) 的主要屬性是速度，只需 nT 秒即可將串行 n 位數(shù)字流轉(zhuǎn)換為模擬信號，其中 T = 1 位時間。

    當(dāng)然，“nT”是否真的快取決于T到底有多長！圖 1顯示了一個 SD 設(shè)計，其中 T = 500ms (!)，進(jìn)行 8 位轉(zhuǎn)換需要 nT = 8 x 0.5 = 4 秒！在什么可以想象的背景下，這樣的冰川速度可以被稱為“快”？
    Figure1 的 SD 需要半秒來轉(zhuǎn)換每個位，因為它依賴于機(jī)電繼電器進(jìn)行切換，這種古老的技術(shù)很有吸引力，因為該 SD 具有 300 伏的滿量程輸出。當(dāng)然，有一些方法可以實(shí)現(xiàn)也可以處理此類電壓的固態(tài)（即快速）開關(guān)解決方案，但繼電器具有迷人而穩(wěn)健的簡單性，似乎更適合 SD KISS 神秘感。這是它的工作原理。
    繼電器（“CIT 繼電器和開關(guān)”類型 J104D2C5VDC 15S）的操作時間規(guī)格顯示 6ms/4ms 操作/釋放。由此產(chǎn)生的 6 – 4 = 2 ms 開/關(guān)不對稱決定了 8 位精度的 T = 256 x 2 ms = ~500 ms。 C 輸出位 O1 上的傳入 5 V 比特流驅(qū)動 Q1，從而驅(qū)動 RLY1，將其轉(zhuǎn)換為 300 V 比特流。

    RLY2 通過 R1 將其引導(dǎo)至兩個積分電容器（C0 或 C1）之一，香農(nóng)式時間常數(shù)為(R1 + R7) C1或(R1 + R10) C0 = 721 ms = T / ln(2)，如中所示圖 2，而另一個積分器電容器保存先前的轉(zhuǎn)換結(jié)果以供輸出。當(dāng)每次轉(zhuǎn)換完成時，位 O2 會導(dǎo)致 RLY2 改變狀態(tài)并輪換 C0 和 C1 的角色。對于所示的示例比特流，轉(zhuǎn)換結(jié)果為300V (10101011 2 ) / 256 = 300 V x 171 / 256 = 200 V。實(shí)際T值特定于每個積分電容器。

    這看起來很簡單，但它有什么好處呢？這是背景故事。幾年前，我發(fā)表了一篇 設(shè)計理念 用于光隔離電離脈沖檢測器放大器。
    然而，電路首先需要光隔離的原因只是順便提了一下。原因是因為它檢測到的皮庫侖電荷脈沖的來源是由電離室中的空氣中氡原子衰變產(chǎn)生的離子空間電荷云。需要數(shù)百伏的電壓差來收集這些離子并產(chǎn)生可檢測的脈沖。圖1的電路允許對差分進(jìn)行編程，從而針對溫度、濕度、腔室尺寸等進(jìn)行優(yōu)化。
    在氡測定的背景下，脈沖計數(shù)本質(zhì)上是一個緩慢的過程，涉及幾分鐘或小時的累積間隔，使4秒DAC轉(zhuǎn)換速度超過“快”，因此證實(shí)了圖1的500 ms繼電器“速度”的充分性。該電路也可以適應(yīng)需要可編程靜電勢的類似應(yīng)用。
    但是轉(zhuǎn)換分辨率、線性度和準(zhǔn)確性呢？香農(nóng)解碼取決于轉(zhuǎn)換時序相對于 T，如 圖3，顯示 10% RC 值誤差的影響，產(chǎn)生 ~2% = 5 LSB 轉(zhuǎn)換誤差。

  

    除了令人難以置信的簡單性和可編程分辨率外，香農(nóng)解碼器 DAC (SD) 的主要屬性是速度，只需 nT 秒即可將串行 n 位數(shù)字流轉(zhuǎn)換為模擬信號，其中 T = 1 位時間。
    當(dāng)然，“nT”是否真的快取決于T到底有多長！圖 1顯示了一個 SD 設(shè)計，其中 T = 500ms (!)，進(jìn)行 8 位轉(zhuǎn)換需要 nT = 8 x 0.5 = 4 秒！在什么可以想象的背景下，這樣的冰川速度可以被稱為“快”？
    Figure1 的 SD 需要半秒來轉(zhuǎn)換每個位，因為它依賴于機(jī)電繼電器進(jìn)行切換，這種古老的技術(shù)很有吸引力，因為該 SD 具有 300 伏的滿量程輸出。當(dāng)然，有一些方法可以實(shí)現(xiàn)也可以處理此類電壓的固態(tài)（即快速）開關(guān)解決方案，但繼電器具有迷人而穩(wěn)健的簡單性，似乎更適合 SD KISS 神秘感。這是它的工作原理。
    繼電器（“CIT 繼電器和開關(guān)”類型 J104D2C5VDC 15S）的操作時間規(guī)格顯示 6ms/4ms 操作/釋放。由此產(chǎn)生的 6 – 4 = 2 ms 開/關(guān)不對稱決定了 8 位精度的 T = 256 x 2 ms = ~500 ms。 C 輸出位 O1 上的傳入 5 V 比特流驅(qū)動 Q1，從而驅(qū)動 RLY1，將其轉(zhuǎn)換為 300 V 比特流。
    RLY2 通過 R1 將其引導(dǎo)至兩個積分電容器（C0 或 C1）之一，香農(nóng)式時間常數(shù)為(R1 + R7) C1或(R1 + R10) C0 = 721 ms = T / ln(2)，如中所示圖 2，而另一個積分器電容器保存先前的轉(zhuǎn)換結(jié)果以供輸出。當(dāng)每次轉(zhuǎn)換完成時，位 O2 會導(dǎo)致 RLY2 改變狀態(tài)并輪換 C0 和 C1 的角色。對于所示的示例比特流，轉(zhuǎn)換結(jié)果為300V (10101011 2 ) / 256 = 300 V x 171 / 256 = 200 V。實(shí)際T值特定于每個積分電容器。稍后會詳細(xì)介紹。
    這看起來很簡單，但它有什么好處呢？這是背景故事。幾年前，我發(fā)表了一篇 設(shè)計理念 用于光隔離電離脈沖檢測器放大器。
    然而，電路首先需要光隔離的原因只是順便提了一下。原因是因為它檢測到的皮庫侖電荷脈沖的來源是由電離室中的空氣中氡原子衰變產(chǎn)生的離子空間電荷云。需要數(shù)百伏的電壓差來收集這些離子并產(chǎn)生可檢測的脈沖。圖1的電路允許對差分進(jìn)行編程，從而針對溫度、濕度、腔室尺寸等進(jìn)行優(yōu)化。
    在氡測定的背景下，脈沖計數(shù)本質(zhì)上是一個緩慢的過程，涉及幾分鐘或小時的累積間隔，使4秒DAC轉(zhuǎn)換速度超過“快”，因此證實(shí)了圖1的500 ms繼電器“速度”的充分性。該電路也可以適應(yīng)需要可編程靜電勢的類似應(yīng)用。
    但是轉(zhuǎn)換分辨率、線性度和準(zhǔn)確性呢？香農(nóng)解碼取決于轉(zhuǎn)換時序相對于 T，如 圖3，顯示 10% RC 值誤差的影響，產(chǎn)生 ~2% = 5 LSB 轉(zhuǎn)換誤差。
    這顯然與真正的8位（更不用說更高）SD精度不兼容。
    這是一個重要的問題，因為雖然精密電阻器是廉價且容易獲得的商品組件，但不幸的是，精密高壓電容器并非如此。例如，C0 和 C1 可能是金屬化聚酯薄膜類型，公差為 +/-10% 或 +/-20%，溫度系數(shù)為 400 至 600 ppm/oC.
    所以。我們?nèi)绾卫帽阋说纳舷蓿?br>

    調(diào)節(jié)和補(bǔ)償廉價電容容差是R7-R10電阻網(wǎng)絡(luò)、比較器U1b和I1輸入位的目的。這些在時間常數(shù)自動校準(zhǔn)序列中使用，如 圖4.

    自動校準(zhǔn)分別針對 C0 和 C1 執(zhí)行，首先通過適當(dāng)?shù)?O2 設(shè)置選擇要校準(zhǔn)的電容器，然后通過設(shè)置 O1 = 0 至少 4 秒來完全放電所選電容器。然后將 O1 設(shè)置為 1。
    所選電容器（O1 = 0 的 C1，O1 = 1 的 C0）開始充電，產(chǎn)生一個電流脈沖進(jìn)入 R7-R10 電阻網(wǎng)絡(luò)，該網(wǎng)絡(luò)作為 5 V 電壓脈沖耦合到 U1b 的引腳 6，驅(qū)動 I1 = 0。此狀態(tài)持續(xù)到引腳 6 脈沖衰減  至 2.5 V（U1b 引腳 7 參考由 R5-R6 分壓器提供），脈沖持續(xù)時間由 ?C 定時軟件捕獲作為適當(dāng)?shù)亩〞r常數(shù)，T0 或 T1 , 并用于隨后的 SD 轉(zhuǎn)換。
    至此只剩下+300V供電電路進(jìn)行描述。
    輸入 120 VAC 由古老的 Triad N-48X 饋入浮動全波整流倍壓器 D1、D2、C4 和 C5 隔離。500 V pMOSFET Q2用作串聯(lián)調(diào)整器件，在電平轉(zhuǎn)換器Q1、運(yùn)算放大器U1a、基準(zhǔn)電壓源U2和R5-R5分壓器的控制下，減去多余的倍增器電壓，保持+300 V恒定輸出。