本文对基于过采样和噪声整形的∑-△调制技术进行了深入的研究,在理论分析和计算机仿真的基础上得出了一些有意义的结论,并以16位的精度要求为例给出了此类音频ADC的完整的正向设计方案。在具体的设计过程中,核心是完成高阶调制器的设计。我们首先对调制器的线性模型进行讨论、并推导了调制器系数与噪声传输函数的关系;接着我们用巴特沃兹高通滤波器逼近来求解调制器系数,包括:选择极点和合适的带外增益从而达到稳定性和动态范围的要求、优化传输函数的零点分布以提高基带信噪比、改变信号传输函数的环路增益以达到大的输入信号范围、为了消除闲音的影响增加抖动电路以及用根轨迹法对调制器稳定性进行验证等等。在完成了高阶调制器的设计之后我们提出了用梳状滤波器和半带滤波器级联来完成降采样滤波的方案,具体分析了这两种滤波器的原理、特性以及设计过程,并介绍了对半带滤波器的系数进行CSD编码以降低功耗和面积的原理和实现方法。使用matlab对上述方案进行仿真,结果表明我们的输出信号可以达到110dB以上的信噪比,这为模拟器件和实现过程的非理想特性提供了足够的裕量,完全可以满足16位音频ADC的精度要求。