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随着生物医学的发展，便携式生物医学电子设备应运而生，它要求设备使用电池供电；生物医学信号一般具有超低频、低幅度的特征，处于高闪烁噪声频段。因此，生物医学领域应用的ADC调制器在功耗、精度等方面提出了更高的要求。 针对上述要求，本文提出了一款应用于生物医学信号的低功耗sigma-delta调制器。在深入了解和分析了sigma-delta调制器的基本理论和原理后，运用Matlab/Simulink对sigma-delta调制器进行了理想和非理想系统的建模仿真，确立了四阶全前馈一位量化开关电容Sigma-delta调制器结构。调制器包括积分器、量化器、反馈DAC、两项非交叠时钟、斩波开关等子模块。 第一级积分器中，提出了一种低功耗、性能优良的OTA。该OTA采用负阻负载技术和自适应偏置技术分别提高放大器的增益和转换速率；采用电流镜型技术降低功耗，并通过控制开关来关断非工作状态下的运放电源以进一步降低功耗；采用新型开关电容共模反馈电路，使共模电压可在一个时钟周期内快速稳定，且不增加额外的功耗，不限制输出摆幅。OTA的增益为62.64 dB，相位裕度为62.9°，单位增益带宽为2.06 MHz，压摆率为1 V/μs，输入噪声（1 kHz）为111 nV/sqrt（Hz），功耗为7.5μW，符合在生物医学信号领域应用的ADC调制器在低功耗、高精度等方面要求。 本sigma-delta调制器采用SMIC0.18-μm CMOS工艺设计与仿真，供电电压1.8 V，过采样率为64，信号带宽为1至1 KHz，采样的频率为128 kHz，SNDR可以达到57.4dB， ENOB为9.24bit，调制器功耗为61.5uW,适用于便携式生物医学电子设备。