直接數字頻率合成(DDS)具有快速頻率切換和調制能力，應用廣泛。但是，當低功耗和低成本是主要考慮因素時，DDS常常不得不退居其次，讓位于模擬鎖相環(PLL)。AD9913改變了這一局面，不僅能在125MHz輸出帶寬范圍提供DDS技術的快速切換和調制靈活性，而且具備與PLL相似的低功耗特性，其功耗僅有大約50mW。

DDS解決方案的功耗一直比較高，例如AD9850，它是20世紀90年代中期推出的首批DDS產品之一，集成數模轉換器(DAC)，在50MHz輸出帶寬時的功耗為380mW；而AD9913采用了創新技術，其帶寬功耗比相對于AD9850提高了20倍。

AD9913帶給便攜式和/或儀器儀表應用的好處主要有三方面：50mW的低功耗使得手持式和其他便攜式應用也能受惠于DDS技術；可編程模數架構對于網絡時鐘和儀器儀表應用是一項有吸引力的特性，它支持合成同一速率的任意有理分數（兩個整數的比）的頻率。傳統的DDS只能合成同一速率的分母為2的冪的有理分數頻率，例如1/4和5/16，而AD9913則不受“2的冪”限制，它能產生同一速率的任意有理分數頻率，如1/10、3/7或286/11487等，只要它們處于AD9913的編程范圍內；最后，AD9913像ADI公司的一些早期DDS產品一樣，能夠極其靈活地產生多種波形。

AD9913采用了多項創新省電技術，從而實現低功耗特性。第一項創新涉及到DDS的相位幅度轉換部分，該部分根據一個正弦和/或余弦函數將相位累加器產生的瞬時相位值轉換為幅度值。傳統上，此任務由一個只讀存儲器(ROM)查找表來執行。然而，隨著DDS技術的速度不斷提高，結構日益復雜，ROM方法的功耗負擔已變得不可接受，這就需要使用一個專有角度-旋轉（angle-rotation）算法，依靠計算引擎來執行正弦和/或余弦轉換。角度-旋轉算法方法可以追溯到AD9850，相比于ROM查找表方法，其功耗大大降低。如果不采用角度-旋轉算法，許多早期DDS產品將需要特殊的散熱封裝來適應更高的功耗。此外，散熱考慮還可能會使我們不得不減去現有DDS產品上的許多有用功能，例如，對DDS輸出信號的數字相位和/或頻率調制、利用數字濾波降低sin(x)/x損耗、針對多通道應用使用多個DDS內核。

第二項重大省電突破可以歸功于ADI公司已獲專利的相位交錯DDS架構（美國專利第6587863號）。相位-旋轉算法實現的節能降耗使得我們可以考慮在同一芯片上運行多個DDS內核。我們發現，以較低采樣速率運行多個DDS內核的功耗小于以極高采樣速率運行一個DDS內核的功耗，這是一項非常有意義的突破，因為要充分利用新型高分辨率（14位或更高）、高采樣速率（1GHz或更高）數模轉換器(DAC)內核，必須創新DDS技術。交錯DDS架構使得設計工程師能夠集成多個已經降低功耗的DDS內核，并且以低于高頻DAC內核的采樣速率運行這些內核。這種創新架構連同180nm CMOS制造工藝的采用，導致DDS輸出帶寬顯著提高，而功耗只比上一代低頻DDS產品略有增加。

然而，對于手持式和便攜式應用，即使有了上述創新，功耗仍然顯得過大。為了解決這一問題，還需要一項創新。為此，我們對角度-旋轉算法進行改進，推出一種新的專有算法，以便進一步降低DDS內核的功耗。新算法與注重低功耗操作的設計原則相結合，使得設計工程師能夠實現期望的低功耗設計目標。新的設計原則包括：關閉特定工作模式不需要的所有多余內部時鐘，以及在不會降低頻譜性能或不當地限制帶寬的前提下，削減每個電路模塊的功耗。

這些創新的成果就是AD9913，其采樣速率最高可達250MHz，而功耗僅有50mW。在250MHz的采樣速率下，可用帶寬約為100MHz。AD9913的這種輸出頻率能力和低功耗特性使它特別適合各種無線電控制單元，以及用于條形碼和射頻識別(RFID)標簽的無線掃描器。然而，對于要求100MHz以上帶寬的應用，必須使用一個輔助PLL進行上變頻。其他能夠受益于低功耗DDS技術的手持式/便攜式應用包括：軟件無線電(SDR)、遠程或便攜式有線電視測試設備、醫療血糖儀、無線火災報警，以及頻譜分析儀和波形發生器等電子測量設備。

獨特的架構
圖1顯示了AD9913在標稱輸出頻率100MHz下的低功耗特性。圖中的曲線對應3種不同的工作模式（單音、線性掃描和可編程模數）和兩種REFCLK輸入驅動方式（直接由差分源驅動或直接由單端源驅動，內部PLL禁用）。

圖1 AD9913的功耗和采樣率之間的關系 大功率電感廠家 |大電流電感工廠