Sigma-Delta ADC是基于过采样技术的一种低速、高精度模数转换器,被广泛用于音频处理,可穿戴设备和传感器等各种领域。其主要通过调制器的过采样技术和噪声整形技术将转换产生的量化误差推至高频带,并通过数字抽取滤波器将高频噪声滤除,从而实现高分辨率,高信噪比的A/D转换。数字滤波器部分主要决定了A/D转换的速率以及芯片整体的功耗和面积,因此对于数字滤波器的实现方法研究十分必要。本文对一款国外的Sigma-Delta ADC芯片数字部分的实现方法进行了研究。采用逆向分析的方法,主要对其数字滤波器、时钟电路及数字接口和控制电路进行了研究。首先对国内外的数字滤波器的设计方法进行了探讨,对其基本的实现方式及优缺点进行了讨论;使用Chip Logic系列工具对版图进行了逆向提取,对各个功能模块进行了整理,并提出了一套用于数字集成电路逆向分析的方法与理论,从而用于对该款芯片数字电路的分析。其次对该款芯片的数字通信接口及控制电路进行了分析,对片内的接口寄存器的结构进行了提取与验证,完成了与数字模块的通信仿真;对数字电路内部的时钟电路处理模块进行了结构提取与仿真,并对其中的调制器结构进行了分析。最后结合控制电路的动作,对数字电路内部的数字滤波器的结构进行了提取与分析,对其信号传递函数进行了推导,提出了一种基于结构复用和分时复用思想设计的多模式配置的CIC滤波器结构,对该芯片的整体功能进行了验证。使用Verilog对调制器完成了建模,针对滤波器进行了多模式、多种输入信号的验证,通过实际的仿真验证了数字电路提取的正确性及该实现方法的可靠性。对传统结构和改进后的CIC滤波器进行了逻辑综合和布局布线,改进后滤波器结构功耗较传统结构降低了44.24uW,版图面积降低了24.2%。通过对Sigma-Delta ADC的逆向分析,完成了对该电路数字部分的逆向提取与仿真,同时提出了一种可实现多种更新速率的、具有复用结构的数字滤波器。对于今后Sigma-Delta ADC的设计及产品化具有一定的借鉴意义。