本文首先详细分析了Sigma-Delta型模数转换器的工作原理,介绍了Sigma-Delta调制器的性能参数和设计技术,得出了Sigma-Delta调制器实际上是一个性能优良的噪声整形器.接着从信号处理的角度提出了Sigma-Delta调制器的线性模型,导出了高阶Sigma-Delta调制器的设计方法.根据该线性模型,并考虑输入噪声的影响,将L阶调制器设计分解为线性滤波网络和非线性量化器的设计.这样,既保证了系统的稳定,又使基带内的量化噪声减至最小,获得了最佳的量化噪声整形,将原来在整个频带内均匀分布的白噪声推向了高频端.设计了噪声传递函数NTF,并对其进行了优化.给出了5阶Sigma-Delta调制器的系统级仿真结果.仿真结果表明,调制器的分辨率主要由噪声传递函数NTF的零极点分布特性决定,说明了所提出的高阶Sigma-Delta调制器设计方法是可行的.仿真数据对调制器的设计具有重大意义.最后,在系统级设计的基础上,给出了5阶Sigma-Delta调制器的积木块电路设计,这些积木块电路包括:高直流dc增益跨导运算放大器(OTA)、比较器、监视器、积分网络与反馈网络和控制时钟产生电路等.重点分析了跨导运算放大器(OTA).它是一种线性、完全对称、电压可调的CMOS跨导运算放大器(OTA),利用CMOS交叉耦合差分对作为输入级,采用不带任何带宽限制的负电阻以补偿运放输出电阻,所以其直流dc增益很高.文章最后给出了所设计的5阶Sigma-Delta调制器的仿真结果,仿真结果表明所设计的电路性能达到了预期的目的.另外,本文还详细分析了有源开关电容积分器的原理和设计技术.