AD9851采用直接数字合成（DDS）技术，以数字控制振荡器（DCO）的形式产生频率/相位可变的正弦波，经过内部10位的高速数/ 模转换输出模拟信号。片内高速比较器可以将模拟正弦波信号转变为稳定的TTL/CMOS兼容的方波输出。
AD9851高速DDS内核可接收32位的频率控制字输入，在180MHz的系统时钟下可输出的频率分辨率为180MHz/（2的32次方）。AD9851内部提供一个6倍频的REFCLK倍频器，可以通过外接一个较低频率的基准时钟产生180MHz的内部基准时钟，具有较好的无杂散动态范围和相位噪声特性。芯片内部提供了5位可编程相位调制精度，可使得输出波形的相位偏移小于11.25度；AD9851内部华提供了一个高速比较器，内部D/A转换器输出的正弦波可以通过它转换为方波输出。
AD9851频率控制字、相位调节字以及可以采用并行或串行方式异步加载到芯片内部。并行加载模式有连续5个8位字节构成，其中第一个8位字节包括5位相位调节字、1位6*REFCLK倍频器控制、1位电源休眠使能和一位加载模式；其余4个字节表示32位的频率控制字。串行加载模式由40位的数据流构成。
DDS电路可以看成是一个由系统时钟和N位频率控制字决定的数字分频器，相位累加器相当于模值可变的计数器。由频率控制字决定该计数器的模值，在下一个时钟脉冲开始相位累加器以新的相位增量进行累加。设置的相位增量越大，累加器循环一周就越快，从而输出的频率就越高。
