随着人类对自身探索欲望的日趋强烈以及科学技术的发展,各种生物电信号已经被科学研究者所发现和利用。其中脑电信号是较为重要的信号之一,其在诸多医疗领域都有着巨大的作用,如果结合计算机技术,甚至可以做到用意识来对物体进行操控,而脑电测量是其应用的第一步,也是最重要的一步。但是由于脑电测量需要大量的电极来进行检测,传统的模数转换器又十分笨重,为了适应新时代的发展,需要设计多通道的模数转换器,从而进一步提高集成度,减少仪器的重量和体积。本文通过比较各种多通道方案的利弊,选择了采用多通道单模数转换器时间复用的结构。并使用低噪声的仪表放大器来放大微弱的脑电信号,最后使用高精度的Sigma-Delta调制器来进行模数转换,从而得到很高的动态范围。本文设计了通道循环切换的多路选择器,并设计了循环切换的时钟。设计电流反馈型的低噪声仪表放大器,并使用斩波技术了,有效得抑制了低频噪声,并采用纹波抑制回路,极大得减少了输出端的高频波纹。使用了双路径和电阻电容反馈来进行频率补偿,从而展宽了带宽。且使用了电流衰减器,从而获得了更低的等效输入噪声。本文设计的调制器采用单环CIFF结构,为了实现较高的转换精度,阶数采用四阶,并通过matlab来对设计各级积分器的参数。在电路级设计时对第一级运放使用斩波来减少低频噪声,从而进一步维持前级低噪声性能。设计完所有电路后,对电路进行仿真,其前仿结果显示,低噪声仪表放大器在1Hz处的等效输入噪声为13.25 nV/sqrt(Hz),调制器的信噪比可以达到120.9dB,信噪失真比SNDR达到116dB,整个模拟部分的仿真结果显示250Hz动态范围约为132dB。然后进行版图的设计和后仿真,后仿真结果显示,16个通道的单通道输出速率达到600SPS,其1Hz处的等效输入噪声为14.2 nV/sqrt(Hz),其信噪比为119dB,信噪失真比为105dB,250Hz动态范围(不计谐波)达到132dB。