← 返回 JSSC 论文列表JSSC 2008第6期Data Converters0.18μm SiGe BiCMOS
A 12 GHz 1.9 W Direct Digital Synthesizer MMIC Implemented in 0.18 /22m SiGe BiCMOS Technology
本文介绍了一种采用0.18μm SiGe BiCMOS技术实现的12 GHz直接数字频率合成器MMIC，具有9位相位和8位幅度分辨率。
12 GHz时钟输入，1.9 W功耗，3.3 V/4 V双电源
直接数字频率合成器SiGe BiCMOSMMIC高频率功率效率
▸创新点1：12 GHz工作频率的实现（方法创新） - 该论文通过采用0.18μm SiGe BiCMOS技术，实现了高达12 GHz的直接数字频率合成器(DDS)工作频率，这在当时的技术水平下是一个显著的突破。高频操作使得该DDS能够生成高达5.93 GHz的正弦波形，适用于高频通信系统。
▸创新点2：高功率效率（6.3 GHz/W）的电路设计（电路创新） - 通过优化电路设计和电源管理，该DDS在12 GHz时钟输入下仅消耗1.9 W功率，实现了6.3 GHz/W的功率效率。这一高效率是通过精心设计的电流导向DAC和流水线累加器实现的，显著降低了功耗。
▸创新点3：小型化设计（2.5×0.7 mm²）的系统集成（系统创新） - 该DDS MMIC在包含超过9600个晶体管的情况下，仅占用2.5×0.7 mm²的芯片面积，展示了高度集成的系统设计能力。这种小型化设计使得该DDS非常适合空间受限的应用场景。
▸创新点4：高动态范围（SFDR 22 dBc）的性能优化（性能创新） - 在11.9 GHz时钟输入下，该DDS实现了22 dBc的无杂散动态范围(SFDR)，这一高性能指标是通过优化的数字信号处理和模拟电路设计实现的，确保了输出信号的高质量。
Abstract
This paper presents a 12 GHz direct digital synthe- sizer (DDS) MMIC with 9-bit phase and 8-bit amplitude resolution implemented in a 0.18 m SiGe BiCMOS technology. Composed of a 9-bit pipeline accumulator and an 8-bit sine-weighted cur- rent-steering DAC, the DDS is capable of synthesizing sinusoidal waveforms up to 5.93 GHz. The maximum clock frequency of the DDS MMIC is measured as 11.9 GHz at the Nyquist output and 12.3 GHz at 2.31 GHz output. The spurious-free dynamic range (SFDR) of the DDS, measured at Nyquist output with an 11.9 GHz clock, is 22 dBc. The power consumption of the DDS MMIC mea- sured at a 12 GHz clock input is 1.9 W with dual power supplies of 3.3 V/4 V. The DDS thus achieves a record-high power efficiency figure of merit (FOM) of 6.3 GHz/W. With more than 9600 transis- tors, the active area of the MMIC is only 2.5 0.7 mm/50. The chip was measured in packaged prototypes using 48-pin ceramic LCC packages.