随着锂电池在电子设备应用越来越广泛,其电量的精确检测显得尤为重要,这就需要更为精确的模数转换器。锂电池电量检测涉及直流信号的检测,且模数转换要求高达14bit以上,使得传统的模数转换器(包括Sigma-Delta模数转换器)无法满足要求。因此一种专门用于直流高精度检测的增量型Sigma-Delta模数转换器被广泛应用在这一领域。论文主要针对增量型Sigma-Delta模数转换器的模拟部分(即Sigma-Delta调制器)及其后继滤波器展开研究和设计。在此采用自顶向下的设计思想,即从系统的结构选择到系统建模,以确定各模块的性能。考虑到增量型Sigma-Delta调制器的主要模拟模块设计要求不高,论文主要针对系统级设计进行讨论。论文经过比较选择三阶前馈单比特量化的调制器结构,这是因为对于直流检测,单比特有较好的线性度；而前馈结构更适合增量型Sigma-Delta模数转换器本身的要求。同时论文还结合各非理想因素对调制器结构进行优化。对于调制器后级级联滤波器,论文对算法进行了改进,给出了一种较高效的加权平均技术,并在Matlab/Simulink下进行了建模仿真。最后论文还讨论了核心模块电路—运算放大器的设计,给出了各主要指标的理论公式推导,以及相应的仿真结果。整个系统在TSMCO.35um工艺下进行仿真,其电源电压为1.8V,带宽为256Hz,采样频率为32M,得到14.56bit的分辨率。