随着医疗电子和可穿戴设备的迅速发展,对高精度低功耗的模数转换器（ADC）的需求和要求也日益增加。传统的逐次逼近寄存器型（SAR）转换器是医疗电子中常用的ADC之一,这是因为其结构具有低功耗的优点,但其精度受限于比较器噪声和电容阵列中电容的失配问题较难实现高于14位的精度。而Sigma-Delta ADC容易实现高精度的ADC却往往需要较大的功耗。因此本文选取结合两者优点的混合结构噪声整形（NS）SAR ADC。本文首先实现了12位分裂电容时序的SAR ADC行为级模型,并利用噪声整形技术结合过采样技术初步实现了基础的NS SAR ADC行为级模型。随后分析不同数据权重平均算法（DWA）实现方法解决高位电容失配的有效性,并且完成噪声失配整形（MES）的行为级实现与其解决低位电容失配有效性分析。而后将上极板采样结构改进为下极板采样结构提高ADC采样线性度,再增加采样电容比例改进架构噪声性能。分析ADC中主要噪声大小后,又分析了各种噪声对于整个ADC系统的影响权重,最后分配各项噪声大小,使得总得输入等效噪声最小。在通过行为级模型仿真后,验证了所提出的架构改进的有效性与在预期噪声,电容失配情况下实现高精度NS SAR ADC的可行性。随后完成了自举开关,CDAC和逻辑电路等主要模块的电路实现,将单输入通路比较器改进为双输入通路比较器,使用静态运放实现了buffer和积分器电路,并且使用斩波技术降低了运放的噪声提高了ADC的精度。最终使用GSMC90nm工艺设计了一种采样频率为1MSps,带宽为25k Hz的高精度NS SAR ADC。输入信号为满量程时,NS SAR ADC的ENOB高于14.73位,SFDR高于98d B,平均功耗为567.93μW品质因数为167.72d B。