集成电路技术自上世纪发明以来,已取得巨大的成就与长足的发展,广泛应用于工业控制、通信设备、汽车电子、测试仪器及各种便携设备。随着人们生活水平的提高与生活节奏的加快,人们越来越关注自身的健康,医疗保健的便捷与高效凸显重要。信息技术,尤其是集成电路技术与传统的医疗手段相结合,通过提供各种便携、精密和低成本的医疗电子设备,可以满足人们日益增长的医疗保健需求。我国国家中长期发展规划纲要也对于事关人们健康的医疗电子技术的发展给予高度重视。集成电路发展至今,技术日趋完善。然而由于医疗领域应用的特殊要求,功耗严重制约了集成电路的应用,成为亟待解决的一个难题。本文针对助听器的应用,依托国家863计划重点项目,设计了一款1-V、14-bit、8-KHz信号带宽的Sigma-Delta调制器。文章在介绍了课题的应用背景之后,讲述了Sigma-Delta模数转换器的工作原理；接着分别从系统和电路的考虑出发,给出了低功耗的设计方案,并着重从系统设计、电路设计、版图设计三个层面来分析研究；系统上本设计采用了三阶单环前馈、单比特量化的系统结构,减小了系统复杂度；在电路设计中使用了时钟自举电路来使开关良好导通；为了得到低功耗性能,本文采用了双采样技术来降低采样时钟频率,设计了在低电压下工作的两级class-AB输出运放。本文的最后给出了测试方案与测试结果,并提出改进方案与展望。本文设计的Sigma-Delta调制器采用SMIC的0.13-μm Mixed Signal CMOS工艺实现,芯片的核心面积为0.5x0.5 mm2,功耗约为38-μW。测试结果表明,芯片在0.9-V-1.2-V电源电压下均可稳定工作。在1.V电源电压、1.024-MHz采用时钟下,8-KHz带宽范围内,噪底为-90-dB,典型的信噪比为80-dB,无杂散动态范围为90-dB。