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本文在分析了SigmaDelta调制器的工作原理,性能指标,结构特点,电学实现等技术的基础上,设计了四阶前馈插值结构的SigmaDelta调制器。主要系统考虑有积分器,前馈求和电路,局部反馈技术,量化器等。在MATLAB环境下完成了系统建模和行为级仿真,在Candence环境下完成了电路实现和时域仿真,最终结果达到了性能要求。传统的SigmaDelta调制器结构主要有单环级联积分器结构和级联MASH结构。考虑到模拟电路实现的优点和高阶噪声调制的优异性,本文采用了单环高阶的系统结构。采用了全前馈求和的环路结构,可以降低积分器的线性过载,减小内部信号的摆幅,有效抑制调制器模块的非理想因素。信号前馈支路的加入使得输入信号可以直接参与量化器的比较运算,保证了信号传输函数的精确,简化了环路滤波对噪声传递函数的处理。通过引入局部反馈支路,优化了调制器传输函数的零点,增强了信号带宽内的噪声整形能力。在MATLAB环境下的仿真结果表明,该四阶SigmaDelta调制器可以达到-6dBFS的最大输入容限,在128倍过采样率下可以实现106.4dB的信噪比,输出17bits的精度。目前调制技术的主要实现方式包括连续时间电路和离散时间电路。考虑到SigmaDelta调制器对电容精度和采样信号处理的要求,本文采用了开关电容电路来完成调制器的模拟电路实现。前馈求和电路和局部反馈支路通过电容网络实现,一位量化器通过带锁存功能的动态比较器实现,级联积分器采用输入非反相的积分结构,整体电路由两相不交叠时钟控制。在Candence仿真软件,标准0.5μm的CMOS工艺参数环境下,对整体电路系统进行了晶体管级别的时域仿真,在-8dBFS的输入信号下,电路结果达到了103dB的信噪比,实现了16.8bits的输出精度,各级电路没有出现过载,其最终性能满足了设计要求。