Σ-Δ转换器技术是基于过采样噪声整形的数据转换技术,非常适合用于高精度低频数据转换器结构。以Σ-Δ转换器技术为基础的转换器相比于其他类型的D/A转换器有很多先进之处,其最主要的优势在于采用了大量数字电路和较简单的模拟电路来实现其功能,因此其成本可以持续下降,同时其数字化特性可以使之集成到其它的数字芯片中,其工艺不具有特殊性。在音频、语音处理、电子测量和语音通讯等中低频领域得到了广泛的应用。本论文主要论述基于过采样和Σ-Δ型的12-16位可变输入双声道立体声音频DAC的系统设计及数字前端结构设计。其中系统设计包括信号输入解码模块设计、插值滤波器的设计和Σ-Δ调制器的设计。其中调制器的设计包括:结构的选取、调制器阶数和过采样率的确定、稳定性分析以及系统零点优化等等。并根据上述设计思想借助MATLAB进行了系统仿真,调整系数,设计了一个稳定的64倍过采样单环单比特三阶CRFB结构的Σ-Δ调制器。其中理论信噪比可达到93.2dB。本设计中的插值滤波器采用半带滤波器和3阶CIC滤波器及采样保持电路级联达到64倍过采样率,同时该级联滤波器具备良好的通带和阻带特性,基本设计指标达到阻带衰减至少50dB,基带内的信号分量变化小于0.5dB。在半带滤波电路设计中采用时分复用的优化方法减少系统硬件资源,使结构得到充分的简化。且本设计内部集成接口模块,可接收异步串行(S/PDIF协议)的输入信号。本文的实现部分还给出了该芯片的后端版图。整个后端设计为ASIC后端设计流程,并采用CSMC 0.5 Micron CMOS Mix Signal HD-DPTM工艺成功流片。芯片面积为0.05812cm~2,且采用陶瓷双列直插型(DIP8)封装结构。芯片流片后经过验证测试可以达到67.54dB的信噪比。该款芯片已经形成IP,可以单独流片,也非常适合在SOC中应用。