随着电子式电能表的日益普及，高性能电能计量芯片在电力自动化系统中的有着广泛的应用。目前的电能计量芯片主要使用∑ΔADC对互感器采集的电压、电流信号进行模数转换，∑ΔADC采用过采样、噪声整形和数字滤波技术，具有高精度、低成本、元件匹配要求低、便与数字系统接口等优点，相比其他类型的ADC更适合电能计量芯片的集成，提高了计量的准确度和可靠性。 本文基于CMOS工艺，利用集成电路EDA设计及仿真工具，完成了一款电能计量芯片专用∑ΔADC的前端设计，包括二阶∑Δ调制器和数字抽取滤波器两部分的实现。 论文首先分析了电能计量芯片的工作原理和∑ΔADC的基本理论，为满足电能计量应用的要求，在∑Δ调制器的系统设计中，采用了一种基于环路滤波方式的二阶分布式前馈结构，通过过采样率的确定、引入积分增益因子后的系统分析和Matlab建模，验证了该结构的稳定性和可行性。随后对结构中的各功能电路逐一划分，根据各电路的性能要求，对其中的开关电容积分器、折叠式共源共栅运算放大器、比较器、可编程增益放大器、1位DAC、非交叠时钟产生电路等进行了具体的电路实现、分析和仿真，完成了整个调制器的设计。在数字部分中，提出使用高阶梳状滤波器对调制信号直接抽取滤波的方案，并优化了滤波器的硬件结构，采用Verilog语言对其进行编码描述，完成了编码的功能仿真、综合及FPGA验证。 对该ADC的仿真结果表明，其各模块满足设计要求，在电能计量所涉及的信号频率范围内，ADC输出信噪比达到了16位分辨率的模数转换要求，能应用在0.1级的电能计量芯片中。