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近年来,随着手机、平板电脑等便携式手提设备的广泛应用以及第三代无线通信技术的发展,Sigma-Delta ADC逐渐成为现代ADC领域的一个研究热点。SigmaDelta ADC所具有广泛的应用场合,比如说高分辨低应用带宽的数据转换领域,超低功耗的生物医药系统,中分辨率的无线通信领域等。Sigma-Delta ADC的这种具有的多功能性,耐用性以及易于集成性,使其成为项目研究和工业产品应用的首选。Sigma-Delta ADC主要是基于两种信号处理的原则,一种是过采样技术,另外一种是噪声整形技术。采用过采样技术,从整体上降低了ADC前置抗混叠滤波器的设计难度,采用噪声整形技术有效的减小了信号带内的噪声功率。Sigma-Delta ADC由于采用了过采样技术和噪声整形技术,因而它不需要较高精度的量化器就可以实现比较高的转换精度。同时,Sigma-Delta ADC通过后续的数字信号处理,有效的降低了其模拟电路的敏感性,使其模拟电路部分易于设计,而且,其数字部分能够很好的与现今的纳米级CMOS工艺相结合。Sigma-Delta ADC的另外一个比较大的优势是,不需要专门的采样保持电路。而Sigma-Delta调制器是整个Sigma-Delta ADC的核心和难点,它设计的好坏决定了整个系统性能的优劣。本文基于55nm标准CMOS工艺,设计了一款应用与音频领域的高分辨率的Sigma-Delta调制器。通过对Sigma-Delta调制器基础理论以及发展趋势的研究,并结合性能目标要求,设计出了一款2-1级联结构的调制器。通过对调制器的运算放大器的有限增益,积分器的不完全建立,调制器的电路噪声等非理想特性的分析研究,在Simulink环境下,对其进行系统级仿真,确立了最优的系统构架。根据确定好的系统构架进行了电路级别的设计与仿真。主要设计了积分器,基准电流源电路,比较器等。基于2-1级联调制器的一些非理想特性,在第一级积分器中加入斩波电路,用来消除失调电压,在反馈DAC中加入动态元件匹配技术来减小电容失配带来的影响。最终对电路进行整体的仿真,系统整体上SNR可以达到103.4dB,有效位数可以达到16.88bits,功耗只有6.45mW。