近年来,高能效电路与系统的应用需求增长得越来越快。电路设计者们做出了很多努力来优化系统的体系结构并寻求电路的创新设计,以达到降低功耗的目的。在这些努力中,降低电压是一条降低功耗的有效途径。模数转化器(ADC)是电路系统中重要的接口芯片。在不同类型的ADC中,Sigma-Delta ADC由于基于过采样和噪声整形技术,因此可以利用数字信号处理的技术来缓解模拟电路的精度要求,从而在低压低功耗ADC的设计中具有较大优势。低压低功耗的Sigma-Delta ADC在高能效片上系统、生物电子应用、能量采集系统等方面具有巨大研究价值和应用潜力。本论文主要研究低压低功耗Sigma-Delta调制器的设计。在完成对Sigma-Delta调制器设计难点及实际问题进行分析建模的基础上,本文采用0.13μm CMOS工艺设计并实现了一款250mV的超低电压低功耗开关电容型Sigma-Delta调制器。为了有助于超低电压下实现较好的噪声整形性能,本文提出了一种基于反相器的两级全对称伪差分自偏置运放结构,并对其它超低电压电路技术,如开关和比较器等,进行了研究。通过系统和电路的有效优化和精心设计,本款调制器实现了流片和成功测试。测试结果显示,本设计在250mV电压和10kHz带宽范围内可达到73.3dB的SNDR性能。和其它国内外0.5V以下的Sigma-Delta调制器的先进设计指标相比,本设计达到了国际较高水平。