開關電容電路能把模擬和數字功能集成在單芯片上，這就是目前的片上系統。傳統的模擬信號處理電路采用持續時基電路，包括電阻、電容和運算放大器。持續時基模擬電路使用電阻比、電阻強度或電阻值、電容值等設置轉移函數。采用MOS技術的電阻和電容絕對準確性對實施模擬處理功能來說并不夠好。不過，相對而言，用MOS獲得的電容準確性還能夠接受。此外，制造高精度小型電容相對比較簡單，用MOS技術占用的空間相對于電阻而言比較少。因此，我們認為開關電容電路目前將逐漸取代傳統的持續時基電路。

　　工作方式

　　James Clerk Maxwell最早于1873年介紹了用電容仿真電阻的技術，當時他將電流計與電池、安培計和電容串聯，并定期逆變電容，從而檢測出電流計的電阻。類似的方法也曾用于開關電容電路。通過MOS開關控制電荷流進出，開關電容電路可用電容仿真電阻。控制電荷流定義了電流，從而定義了電阻。以下電路顯示了電荷通過電阻和開關電容的流動情況。

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　　圖1：電荷通過電阻和開關電容的流動情況。

　　如果我們計算圖1(a)中通過電阻的電流，應采用以下方程式：

　　i= V/R ------(1)

　　在圖1(b)中，?1和?2是非重疊時鐘。?1關閉時，?2打開，電容充電至電壓V。存儲在電容中的電荷可由以下方程式得出：

　　q = CV-----(2)

　　現在，?1打開而?2 關閉，存儲在電容中的電荷移動至接地。就每對精確時序開關閉合而言，都要移動量子電荷。如果開關頻率由fS得出，則通過電路的電流可由以下方程式得出。

　　i = q/t = qfS = fSCV ------(3)

　　我們比較方程式1和3，可得到：

　　R = 1/fSC --- --(4)

　　需要注意的重要一點是，等效電阻同電容值和開關頻率成反比。這說明只需改變電容值或開關頻率就能改變電阻值。在任何采用數字資源的系統中，我們都能非常方便地修改開關頻率，進而修改電阻。

　　PSoC的開關電容

　　賽普拉斯的可編程片上系統(PSoC)器件使用開關電容電路來實現可編程模擬功能。在PSoC中，模擬開關電容塊圍繞軌到軌輸入輸出、低偏置和低噪聲運算放大器而構建。大多數模擬電路在輸入和反饋路徑中都包括一些電容和電阻。如果上述組件的值及其連接到運算放大器的方式可以編程，那么我們就能讓其根據我們的需要發揮作用，也就是說可以讓其發揮反相放大器、非反相放大器、過濾器、積分器等不同作用。以下是PSoC中可用的一般性開關電容電路的方框圖：

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　　該模塊包含二進制加權開關電容陣列，使用戶能實現電容加權的可編程性。在圖2中，控制字段BSW可讓BCap作為開關電容或電容。可編程的BCap開關電容連接到運算放大器的總和節點。AnalogBus(模擬總線)開關將運算放大器的輸出與模擬緩沖相連接。CompBus(比較器總線)開關將比較器與數字塊相連接。輸入多路復用器能從外部輸入、某些其他模擬塊輸出和內部參考等輸入源中進行選擇。控制配置的控制寄存器也有不同選擇。由于寄存器位控制所有事項，因此我們即便在運行時也能改變功能。這樣，同樣的塊就能根據用戶的應用需要而發揮不同的作用。