基于sigma-delta(∑△)调制技术的过采样带通模数转换器可以可靠地把射频接收器中窄带中频模拟信号转换为数字信号。射频接收器架构中，在一个中频上就进行模拟数字信号转换有诸多优点，比如更高的信号处理可靠性和更低的电路功耗，更重要的是有利于射频接收器系统的集成，为多制式射频接收电路的研制提供了可能。 本文的工作就在于实现符合上述要求的关键电路模块：带通∑△模数调制器。为了实现在较高的中频20MHz上，对200kHz带宽的信号进行模数转换并达到80dB的动态范围和20mW以下的电路功耗，本文提出了一个新型的基于双通道滤波器理论的4阶带通∑△模数调制器结构，即使在高的采样频率下，也可以较好地克服模拟电路非理想特性对其输出信噪比的不良影响。对该结构的分析证明，与其它已实现的双通道带通∑△调制器结构相比，在相同的输出动态范围性能下，本电路具有功耗更低、双通道之间匹配性更好，芯片面积更小等优点。 该调制器已经在中芯国际单层多晶、6层金属0.18μm数模混合信号CMOS工艺上实现。实际模数转换速率为80MHz，电路核心面积为0.45mm~2，在1.8V电源电压下，整个调制器包括芯片引脚功耗在内为18mW，实际测试表明该电路可以在20MHz中心通带内实现80dB的动态范围。在设计中，为了满足上述要求，作者设计了具有低电压结构、高信噪比性能的电压自举采样开关、放大器和比较器等具体电路结构。论文还对调制器中开关MOS管热噪声及放大器噪声进行了分析，从中说明带通∑△模数调制器输出信号所能取得的信噪比主要受到这两个噪声的限制。分析表明，在本文的电路设计下，当量化噪声可以忽略不计时，带通∑△模数调制器的输出动态范围可以达到81.3dB，与测试结果吻合。 此外，论文还总结了一个自顶向下的双通道带通∑△模数调制器系统级设计、分析和优化方法，将热噪声、双通道间失配、时钟抖动、放大器有限的增益和建立时间等系统级和电路级的非理想特性加以整体考虑，对可能引起电路不稳定的因素加以讨论，并对带通调制器进行了信噪乡以功耗的优化。其中一个特色在于，借用分析低通Z△调制器中积分器的方法，对本文提出的双通道谐振器的非理想特性进行分析，极大地方便了时电路的分析和设计。 通过将建立的调制器行为级模型仿真结果和HSPICE仿真结果以及测试结果比较，证明本文建立的行为级模型较好地表征了电路中许多非理想特性对实际调制器输出信噪比的影响，通过这个模型可以完成自顶向下的开关电容型带通Z△调制器的电路级设计。