模数转换器作为模拟信号和数字信号之间转换的桥梁,其性能直接决定了被处理信号的质量。随着便携化电子设备的出现,物联网的发展,精密测量仪器,生物信号采集、高品质音频设备,传感接口等领域的应用,高精度和低功耗成为了模数转换器的主要发展方向。但是Delta-Sigma ADC的速度、精度和功耗是相互制约的,单纯讨论其中一种指标不具有参考意义,通常使用Schreier优值（Fo Ms）这一指标来衡量其整体性能,即在保证ADC精度、速度的同时尽量减小功耗,提升优值。本文针对Delta-Sigma ADC中的模拟部分Delta-Sigma调制器从系统层面和电路层面研究其低功耗技术,基于Cadence平台,使用0.18μm CMOS工艺设计一款高精度、低功耗Delta-Sigma调制器,以期望达到较高的Schreier优值,即能效。首先根据系统分析及设计指标选择低功耗的全前馈3阶4bit量化器架构,基于MATLAB/SIMULINK进行行为级建模仿真,考虑系统的非理想因素,使用DWA（Data Weighted Averaging）技术改善多位反馈DAC带来的非线性问题,得到系统和电路模块的主要设计参数。之后在电路层面分析选择低功耗技术,针对系统的特殊时序,提出一种自带前馈求和的4 bit SAR（Successive-Approximation Registor）量化器,无源求和不消耗静态功耗,对电路各模块和调制器整体进行仿真验证。最后对调制器中各子模块进行版图设计与验证并给出了系统整体版图设计。信号带宽为8k,采样频率为1.024M,电源电压为3.3V,前仿真结果显示本设计实现了106.95d B的信噪失真比,动态范围达到了120d B,功耗为2.3m W,Schreier优值为172.36d B,满足设计指标。