在集成电路设计中，MOS电容由于单位容值比较高，经常被用在低压滤波电路中。如何正确的应用MOS电容是每个集成电路设计师必须掌握的知识点，下面我们来分析MOS电容的工作原理。

MOS管电容分别由氧化层电容和半导体电容串联组成，Cox为固定电容值，和电容极板的厚度以及面积有关。Cs为可变电容，与MOS管的工作状态有关。

当VGS为负压时，源漏之间的N型沟道还没有形成，会使P型衬底的空穴在栅氧下方积累。这时候的MOS电容的绝缘介质为栅氧。当VGS电压由负压逐渐转为正压时，SiO2下面的P型衬底的空穴开始被排斥，形成耗尽层(即空间电荷区，多子被耗尽了)。这个空间电荷区是由电子和空穴结合后形成的区域，它不带电，所以是个绝缘体。这个绝缘体也形成了一个电容，该电容与栅氧电容并联，导致总的等效电容值下降。并且，随着电压的升高，空间电荷区的宽度增大，总电容值继续下降。当VGS电压继续增大，少子被吸引到表面形成反型层，形成N型沟道，源漏端和这个沟道连接在一起，这样电容即为栅氧化层电容。

我们可以通过0.18工艺的5V MOS管仿真MOS电容：进行ac仿真，加到Gate上面的电压交流信号幅度为1，扫描变量直流电压V，并且频率固定为一定值1/2π。根据下列公式，即可得到电流I的值就等于电容值。

1、当source，drain和背栅接在一起。

2、当加在栅压上的交流电压频率为159T时，电容的曲线为：

下面再来讲一类常见的可变电容，这种电容工作在积累区，它随电压变化的线性度比较好，在电路中得到广泛的使用。当VGS大于0时，沟道积累多子，沟道导通的更厉害，电容即为栅氧电容。当VGS为负时，沟道开始吸引少子空穴，开始经历耗尽层和反型层，沟道电容和栅氧电容串联，电容值减小。反型时形成P沟道，所以源漏不短接，这一点和MOS电容有区别。