高精度、低功耗的模数转换器是当今混合信号集成电路的研究热点。在音频领域, Sigma-Delta模数转换器采用过采样技术、噪声整形技术和数字抽取技术可以在同样的功耗下,达到其他类型模数转换器无法达到的高精度。　　本文设计了一款工作在1.8V电源电压下,精度为16bits的音频Sigma-Delta模数转换器,包括两部分设计:Sigma-Delta调制器和数字抽取滤波器。Sigma-Delta调制器电路采用开关电容技术实现,过采样率为128,采用3阶噪声整形。为了降低功耗,采用前馈结构以及单比特量化。通过采用局部反馈,有效提升了调制器性能。本论文利用Matlab完成Sigma-Delta调制器的系统级仿真,确定了调制器中各电路子模块的指标,并利用这些指标指导电路设计。调制器采用工艺为SMIC0.18μm,通过对系统结构和运算放大器、比较器等电路子模块的分析完成整体电路和版图设计。在SS工艺角下,后仿真表明本文设计的调制器性能良好,在20KHz的带宽内可达到100.8dB的信噪失真比(SDNR),折合有效位(ENOB)为16.46bits,功耗仅为2.5mW。　　数字抽取滤波器采用多级级联结构实现,包括级联积分梳状(CIC)滤波器和两个半带滤波器。前端设计中利用Matlab和ModelSim完成了RTL级的功能验证,后端设计中利用综合工具(DC)和自动布局布线工具(SOC Encounter)完成版图设计和时序验证。