随着科技的飞速发展,人们越来越注重自己的身体健康,所以诞生了许多的穿戴电子设备。这些穿戴电子设备把与人体健康有关的模拟信号转化为数字信号进行存储,并且显示出来。模数转换器（Analog To Digital Converter,ADC）作为穿戴电子设备的核心部件之一,其的性能的优劣直接决定了人体健康监测信息的精度。目前主流的高分辨率ADC通常采用Sigma Delta结构,其核心功能模块为模拟调制器和数字抽取滤波器。模拟调制器是使用过采样技术和噪声整形技术将带内信号的噪声挪到带外。数字抽取滤波器则是对模拟调制器输出的高速低比特信号流进行滤波器和抽取后产生低速高比特数据输出。本文主要对这两个部分展开研究。首先,根据ADC的14位的分辨率指标对Sigma Delta ADC的模拟调制器进行系统级建模,结构采用二阶积分器级联反馈（Cascade of integrators,feedback form,CIFB）结构,过采样倍数为256倍,量化位数为1位。基于Matlab软件完成了模拟调制器的建模,并且对该模型进行了仿真,并且采用参数扫描的仿真方法,确定满足指标的部分参数。根据确定的部分参数来进行具体的调制器电路设计,分别设计了积分器、反馈DAC、量化器和两相不交叠时钟。最后对模拟调制器系统进行了功能仿真。其次设计了一款与前置的模拟调制器匹配的三级级联的数字抽取滤波器,根据模拟调制器的参数来确定数字抽取滤波器的抽取倍数和阶数。整体的数字抽取滤波器是由积分梳状级联（Cascaded integrator comb,CIC）滤波器、有限脉冲响应（Finite Impulse Response,FIR）补偿滤波器和半带滤波器构成。CIC滤波器采用32倍抽取、3阶的方式来实现,补偿滤波器的抽取倍数为4倍,同时使得前级CIC滤波器的通带衰减降低到0.01dB以下,半带滤波器有着良好的阻带衰减,所以用来做最后一级。CIC滤波器采用转置结构来让部分电路工作在低频区,进而降低功耗。对于后两级滤波器使用了乘法器复用结构来减小电路面积,使用正则有符号数(Canonic Signed Digit,CSD编码的方式来降低功耗。为了确保数字抽取滤波器的功能正确实现,本文基于通用验证方法学（Universal Verification Methodology,UVM）搭建了一个验证平台对整体的数字抽取滤波器进行仿真验证,通过分析功能覆盖率和代码覆盖率,来确保整个滤波器的正确性。最后,对整个数字滤波器进行数字后端流程,分别做了DC综合和布局布线,基于华虹110nm的工艺库完成版图设计,将数字版图和模拟版图集成在一起,最终版图的面积为:1172×700μm~2,功耗约为2.5mW,信噪比为81.34dB,有效位数为13.22位。