现在对A/D和D/A转换电路的普遍要求是与VLSI工艺兼容，以便实现信号接口电路与数字处理系统的单片集成。从而提高整个系统的可靠性并降低生产成本。为了满足这个要求，并充分利用现代VLSI的高速，高集成度的优点。一种叫做过采样增量总和调制（Delta—sigma）的技术被运用到A/D和D/A转换器的设计中。传统的Nyquist率数模，模数转换器由于采用高位量化器结构，所能实现的转换精度受到元件匹配精度的限制。在标准VLSI CMOS工艺中，高精度必须采用特殊工艺才能获得。采用增量总和调制技术的A/D和D/A转换器避免了对元器件匹配精度的较高要求，而以高抽样速率来实现高位量化，即以速度来换取精度。解决了高精度的A/D，D/A与VLSI数字信号处理器的工艺兼容问题。 本文首先利用线性模型推导出增量总和调制器的结构和它的噪声调制特性。推导出增大过采样比和增加调制器中积分器的阶数都能显著提高增量总和调制器的性能。单级多阶调制器虽然能实现对量化噪声的高阶调制，却存在着随输入信号幅度的增加而发生调制器过载而振荡的现象。所以在设计时要考虑调制器稳定性的问题。级联结构调制器的提出能消除对稳定性的顾虑。本文介绍了级联结构的调制器并作了推导。 多比特转换可带来比单比特转换大得多的优势。如保证转换器的稳定性，降低过采样比，提高信噪比等。但它也带来了另一个问题是由多比特转换引出的非线性度。为了消除非线性度带来的噪声，本文第二章给出了动态元素匹配的DWA算法极其实现。并设计了一个基于2—2级联结构的内置4比特DAC的Delta—sigma模数转换器。 本文的三，四，五章给出了一个16位的过抽样Delta—sigma数模转换器的设计。Delta—sigma数模转换器包括Delta—sigma调制器，升采样滤波器组和模拟低通滤波器组成。本文运用了数字滤波器的理论和方法来设计过抽样Delta—sigma数模转换器。采用chebyshevⅡ型高通滤波器作为调制器噪声传递函数原型，设计了一个64倍升采样率的5阶Delta—sigma调制器，其信噪比达到112dB。由于高阶的调制器会带来不稳定的问题，从理论和实践两方面求出了带来不稳定调制器本身参数和输入信号幅度的临界值。最后给出了调制器的设计和仿真结果。第四章从理论的角度分析了升采样滤波器的原理。为了减小芯片面积并降低功耗，同时利用半带滤波器和梳状滤波器的特性，升采样滤波器采用了多级实现方案。给出各级滤波器的系数及性能指标后，先在Matlab中进行设计及仿真验证。采用了CSD码将得出的浮点系数转化为能在硬件中实现的定点系数。再仿真通过后，进行硬件构件的设计。整个升采样滤波器构件分为了DSP和DSP_CTRL两部分。DSP主要包括了乘法器，加法器，累加寄存器和锁存器。DSP_CTRL负责控制DSP的操作时序，以保证在规定的时间完成规定的操作，并控制在合适的时间对和Ram进行读或写，对Rom进行读操作。分别给出了以上各模块的设计并用Verilog语言于RTL级实现并仿真验证通过。末端的模数转换器的功能主要有两个，一个是作为一个低通滤波器将高频的量化噪声和混叠信号滤除。另一个作用是将数字信号恢复为模拟信号。总的模数转换器分成3个部分为单比特DAC，开关电容重建滤波器和连续时间的重建滤波器并分别给出了设计方案 随着对移动无线终端需求的日益增长，近来对设计射频（RF）集成电路的研究集中在高集成度，低成本制造（CMOS）和对各种通信标准的适应性这几个方面。第六章阐述了当今前沿领域中的带通Delta—sigma调制和基带Delta—sigma调制无线通信领域的应用。