Sigma-Delta调制器是Sigma-Delta模数转换器(ADC, Analog-to-Digital Converter)的核心模块，通常其中的运算放大器对于系统的性能和功耗有重要的影响。而在现代超深亚微米工艺条件下，低压低功耗高性能运算放大器的设计难度大，对此类ADC的低功耗化提出了挑战。由此，本文提出用比较器和电流源替代运算放大器的Sigma-Delta调制器的设计方案，以满足市场对超低功耗Sigma-Delta ADC的迫切需求。　　 本文在MATLAB下用理想积分器构建Sigma-Delta调制器的系统行为模型，并采用基于比较器的开关电容电路来设计调制器。针对此类开关电容电路存在比较器延时、电流源匹配性差、逻辑设计困难等问题对电路进行了分析改进，采用前置放大器和锁存器的经典结构构成高速连续比较器，采用共模反馈技术实现电流源的精准匹配，提出交换补偿技术解决由于比较器延时引起的系统精度下降问题。并将改进后的电路用于1M带宽、80M采样频率、1.8V电源电压条件的Sigma-Delta调制器的设计。系统仿真表明预期的设计目标已基本实现。另外针对多位量化技术，本文对DAC非线性补偿技术展开了研究。在传统数据加权平均(DWA)技术的基础上，提出了一种新颖的双向循环移位DWA(DCSDWA)技术，具有面积小、抑制信号谐波效率高、性能好的特点。该技术在SIMULINK下进行建模，仿真结果表明它在±0.5％匹配误差范围内能将信号谐波抑制在7dB以下，改善了系统的线性。目前已经将其应用在音频芯片中，并成功流片。