아나로그디바이스, 14비트 DAC가 통합된 고속 디지털 신디사이저로 DDS 기술 수준 높여
고급 DDS 솔루션 개발 분야를 이끄는 아나로그디바이스의 DDS IC에는 무선 기지국, 군사 및 상용 레이더, 테스트 장비, 보안 통신 시스템 등의 다양한 주파수 가변(Frequency Agile) 애플리케이션에 사용되는 아날로그 파형을 합성하는 디지털 기술이 사용된다.
통신, 군사 및 계측 시스템 엔지니어는 AD9910 DDS의 14비트 DAC 분해능과 1GSPS의 작동 속도를 바탕으로 최대 400MHz의 출력 주파수에 대해 동적 성능을 향상시킬 수 있다. 유무선 시스템의 경우 AD9957 DDS 모듈식 또는 쿼드 디지털 업컨버터(QDUC)를 사용하면 최대 400MHz의 중간 주파수까지 실제 출력을 제공하여 데이터 전송을 단순화한다.
아나로그디바이스 고속 신호 처리 그룹 책임자인 케빈 카트만(Kevin Kattmann) 은 "고분해능 DDS IC의 클럭 속도를 1GSPS까지 업그레이드하여 고객들은 향상된 동적 성능으로 출력 주파수를 높일 수 있게 되었다"며 "새로운 DDS 제품은 이전 세대 제품과 비교해 8~12dB의 향상된 SFDR을 제공함으로써 현저한 발전을 이뤄냈다. ADI는 SFDR을 개선하고 DDS의 코어 전력 소모를 줄임으로써 디지털 합성 솔루션을 이용할 수 있는 시장의 수를 계속 확장해 나갈 것"이라고 밝혔다.
AD9910과 AD9957은 이전 세대 코어 전력의 1/10 밖에 소모하지 않는 새로운 저전력 DDS 코어를 바탕으로 개발된 최초의 디바이스다. 이처럼 코어 전력을 줄이는 과정에는 디지털 통신용 회로 디자인 및 신호 처리를 전문으로 하는 펜토믹스(Pentomics, 캘리포니아 소재)에서 라이센스를 제공한 특허 기술이 큰 도움이 됐다.
ADI의 DDS 회로 디자이너는 펜토믹스의 스타 DDS 디자이너(Star DDS Designer) 소프트웨어 및 스타 DDS 애널라이저(Star DDS Analyzer) 소프트웨어 툴을 디자인에 사용하고 DDS 코어를 분석하여 특정 애플리케이션에서 DDS 칩 디자인의 효율을 효과적으로 극대화할 수 있었다. ADI는 또한 이러한 소프트웨어 툴 외에도 펜토믹스로부터 “직접 디지털 주파수 신시사이저의 분석 및 디자인 시스템” 및 “직접 디지털 주파수 신시사이저의 향상을 위한 방법 및 기구” 특허에 대한 사용권도 획득한 바 있다.
빠른 프로그래밍을 위한 와이드 패러렐 로드 인터페이스 갖춘 DDS
최대 업데이트 속도가 250MHz인 16비트 패러렐 포트가 장착된 AD9910 디지털 신디사이저를 이용하면 8ns당 32비트의 주파수 튜닝 단어를 업데이트하도록 디자인할 수 있다. 이처럼 빠른 프로그래밍 기능은 고속 파형 생성기, 주파수 호핑 신시사이저, 보안 통신 그리고 다양한 레이더 및 스캐닝 시스템 같이 주파수 또는 위상의 변화 속도가 매우 빨라야 하는 애플리케이션에 많은 도움이 된다. AD9910은 14비트의 DAC 분해능과 1GSPS의 클럭 속도로 이러한 모든 애플리케이션에서 SFDR과 위상 잡음 성능을 높여 준다.
뿐만 아니라 AD9910은 전체 동작 속도에서 700mW에 불과한 전력을 소모하며 기존 솔루션에 비해 전력 소산율이 70% 줄어든 것이 특징이다. 향상된 온칩 레퍼런스 클럭 멀티플라이어는 저주파의 저가형 외부 소스에서 내부 1GSPS 클럭을 생성함으로써 시스템 비용을 줄여 준다. DDS 코어의 다른 사양에는 주파수, 위상 또는 진폭의 선형 스위핑을 위한 2차 어큐뮬레이터, 사용자 정의 비선형 스위핑을 위한 RAM 그리고 단일 시스템에 여러 개의 디바이스가 필요한 경우 동기화를 용이하게 해주는 회로 등이 있다.
ADI의 DDS 디바이스 포트폴리오에 최근 추가된 AD9910을 새로운 ADCMP60x 비교기 또는 AD951x 클럭 디바이더와 함께 사용할 경우 프로그래밍 가능한 고속의 저지터 클럭 솔루션을 만들어 낼 수 있다. 또한 ADI의 ADIsimDDS™ 온라인 평가 툴은 사용자가 ADI의 DDS IC를 선택 및 평가하고 문제를 해결하는 데 도움을 준다. 다양한 애플리케이션을 겨냥하여 유연성을 갖춘 AD9910의 가격은 1천 개 주문 시 개당 35달러에 제공된다.
최대 400MHz의 출력 지원하는 QDUC
AD9957 QDUC는 단일 칩에 고속 DDS, 14비트 DAC, 클럭 멀티플라이어 회로 및 디지털 필터가 통합되어 있어 WiMAX 애플리케이션 같은 유무선 통신 인프라 시스템의 데이터 전송에 대해 단순하고 경제적인 베이스밴드 상향 변환을 수행할 수 있다. 이 QDUC는 기존 QDUC에 비해 전력 절감 효과가 50%(1GSPS에 ~1.3W) 이상 뛰어나며, 인터리브 I/Q 데이터 스트림을 수신하고 이를 보간한 다음 클러킹과 동시에 전송할 신호를 합성하는 방식으로 동작한다. AD9957은 1GSPS의 수치 제어 오실레이터(NCO)와 DAC를 통해 최대 400MHz의 직접 출력을 제공하여 일부 상향 변환 단계를 없애고 필터 요구 사항을 완화할 수 있다.
또한 저잡음 온칩 레퍼런스 클럭 멀티플라이어를 통해 뛰어난 동적 성능을 유지하면서 시스템 클럭에 저렴한 저주파 소스를 사용할 수 있다. AD9957은 테스트 벡터와 진폭 램핑(Amplitude Ramping) 기능도 지원한다. 무선 인프라 시스템 엔지니어는 ADI의 DDS 모듈레이터 제품군에 최근 추가된 AD9957 QDUC와 ADI TxDAC+ 포트폴리오 전송 DAC를 함께 사용하여 전송 경로 디자인을 위한 다양한 솔루션을 얻을 수 있다. AD9957의 제어 기능을 위한 사용자 인터페이스에는 ADI의 블랙핀(Blackfin) 프로세서와 함께 작동하도록 손쉽게 구성할 수 있는 시리얼 포트가 있다. 통신 애플리케이션에 최적화된 AD9957의 가격은 1천 개 주문 시 개당 21달러이다.
AD9910 DDS와 AD9957 QDUC는 현재 샘플링 중이며 2007년 2월 중에 대량생산될 예정이며, 100리드 TQFP(Thin Quad Flat Pack) 패키지로 제공된다. 자세한 정보는 www.analog.com/pr/AD9910 및 www.analog.com/pr/AD9957에서 확인할 수 있다.
아나로그디바이스 개요
아나로그디바이스(Analog Devices, Inc. 나스닥: ADI)는 인텔리전트 에지에서 혁신이 가능하도록 물리적 세계와 디지털 세계를 연결하는 글로벌 반도체 선도기업이다. ADI는 아날로그와 디지털, 그리고 소프트웨어 기술을 솔루션으로 결합하여 디지털화한 공장, 모빌리티, 디지털 헬스케어의 발전을 촉진하고, 기후 변화에 대처하며, 인간과 세계를 안정적으로 연결한다. FY22에 120억 달러 이상의 매출을 올리고 전 세계적으로 25,000명 이상의 직원과 125,000곳 이상의 글로벌 고객사를 보유한 ADI는 오늘날의 혁신가들이 가능성 그 이상(Ahead of What’s Possible)으로 앞서 나갈 수 있도록 한다. 자세한 내용은 홈페이지 www.analog.com/과 LinkedIn 및 Twitter 참조.
웹사이트: http://www.analog.com
