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ADC作为重要的接口模块，应用于雷达、光电接口、传感器探测、音视频等，连接着模拟域和数字域；随着物联网和便携式设备的发展，对高性能ADC的需求也越来越大。其中，高精度的离散时间Δ-ΣADC非常适合于音频应用。
本论文提出一种基于分时复用ASARADC(Asynchronous Successive Approximation Register Analog-to-Digital Converter)的音频应用Δ-Σ调制器。使用ASARADC作粗转换，Δ-Σ调制器作精细转换；同时，通过分时复用，该ASARADC也作为Δ-Σ调制器的多位量化器，从而实现一个结构紧凑的调制器。另外，本论文还提出动态反馈DAC，进一步降低热噪声和功耗。本论文的主要创新点和研究内容如下：
(1)系统结构设计：本论文提出基于Δ-Σ调制器和ASARADC的调制器结构。采用Silva-Steensgaard结构和噪声耦合实现三阶噪声整形的Δ-Σ调制器。低功耗、结构紧凑的ASARADC非常适合作为Sub-ADC，在系统中，采用ASARADC进行粗转换，Δ-Σ调制器进行精细转换，提高最大稳定幅度；在Δ-Σ调制器环路中，由ASARADC实现多位量化，降低了积分器的输出幅度、提高了环路的稳定性。
(2)电路方案设计：本论文提出分时复用ASARADC的电路方案，使用一个分时复用ASARADC完成粗转换和多位量化，实现了紧凑的电路结构；本论文还提出了动态反馈DAC的电路方案，降低热噪声和功耗；利用ASARADC的开关电容阵列提取量化余量，实现调制器的前馈和噪声耦合。
(3)电路设计：调制器的采样开关由自举开关实现，降低谐波失真，提高SNDR；调制器环路中采用DEM(Dynamic Element Matching)以提高DAC的线性度，降低动态误差；采用斩波电路以降低闪烁噪声，提高调制器的噪声性能。
(4)研究系统结构中的粗转换和多位量化；基于本论文提出的调制器结构和电路方案，研究非理想因素，并建立模型，优化电路参数，以达到较高的能量效率。
基于TSMC0.18μm1P6M工艺实现本论文的调制器，完成版图设计，并进行后仿真。本论文的调制器采用1.8V的单电源供电，信号带宽为20Hz~20kHz，采样频率为4MHz，达到的SNDR为103.9dB，功耗为1.317mW；达到的FoMSNDR(SNDR Figure of Merit)值为175.71dB，调制器核心电路的版图面积为570μm×540μm(0.3078mm2)。
本论文提出一种基于分时复用ASARADC(Asynchronous Successive Approximation Register Analog-to-Digital Converter)的音频应用Δ-Σ调制器。使用ASARADC作粗转换，Δ-Σ调制器作精细转换；同时，通过分时复用，该ASARADC也作为Δ-Σ调制器的多位量化器，从而实现一个结构紧凑的调制器。另外，本论文还提出动态反馈DAC，进一步降低热噪声和功耗。本论文的主要创新点和研究内容如下：
(1)系统结构设计：本论文提出基于Δ-Σ调制器和ASARADC的调制器结构。采用Silva-Steensgaard结构和噪声耦合实现三阶噪声整形的Δ-Σ调制器。低功耗、结构紧凑的ASARADC非常适合作为Sub-ADC，在系统中，采用ASARADC进行粗转换，Δ-Σ调制器进行精细转换，提高最大稳定幅度；在Δ-Σ调制器环路中，由ASARADC实现多位量化，降低了积分器的输出幅度、提高了环路的稳定性。
(2)电路方案设计：本论文提出分时复用ASARADC的电路方案，使用一个分时复用ASARADC完成粗转换和多位量化，实现了紧凑的电路结构；本论文还提出了动态反馈DAC的电路方案，降低热噪声和功耗；利用ASARADC的开关电容阵列提取量化余量，实现调制器的前馈和噪声耦合。
(3)电路设计：调制器的采样开关由自举开关实现，降低谐波失真，提高SNDR；调制器环路中采用DEM(Dynamic Element Matching)以提高DAC的线性度，降低动态误差；采用斩波电路以降低闪烁噪声，提高调制器的噪声性能。
(4)研究系统结构中的粗转换和多位量化；基于本论文提出的调制器结构和电路方案，研究非理想因素，并建立模型，优化电路参数，以达到较高的能量效率。
基于TSMC0.18μm1P6M工艺实现本论文的调制器，完成版图设计，并进行后仿真。本论文的调制器采用1.8V的单电源供电，信号带宽为20Hz~20kHz，采样频率为4MHz，达到的SNDR为103.9dB，功耗为1.317mW；达到的FoMSNDR(SNDR Figure of Merit)值为175.71dB，调制器核心电路的版图面积为570μm×540μm(0.3078mm2)。