Pada dasarnya, ini adalah rangkaian saringan kapasitor yang dimodifikasi (rangkaian penyearah) yang menghasilkan output DC tegangan yang dua kali atau lebih dari tegangan puncak input AC. Dalam bagian ini, kita dapat melihat penyearah ganda tegangan penuh, penyearah ganda tegangan setengah, pengali tiga tegangan dan akhirnya pengali empat tegangan.
Bentuk gelombang input, diagram rangkaian, dan bentuk gelombang output ditunjukkan pada gambar 1. Di sini, sepanjang siklus positif, dioda D1 berkonduksi dan dioda D2 akan dalam keadaan off. Pada saat ini, kapasitor (C1) terisi hingga VSmax (tegangan puncak 2o). Sepanjang siklus negatif, dioda D2 berkonduksi dan dioda D1 akan dalam keadaan off. Pada saat ini C2 mulai terisi.
Sepanjang siklus positif berikutnya, D2 berada dalam kondisi polaritas balik (terputus). Pada saat ini, kapasitor C2 terlepas melalui beban sehingga tegangan di kapasitor tersebut turun.
Namun, jika tidak ada beban di seberang kapasitor, maka kedua kapasitor akan dalam keadaan terisi. Yaitu, C1 terisi hingga VSmax dan C2 terisi hingga 2VSmax. Sepanjang siklus negatif, C2 kembali terisi (2VSmax). Pada siklus berikutnya, setengah gelombang yang disaring dengan menggunakan saringan kapasitor diperoleh di seberang kapasitor C2. Di sini, frekuensi ripple sama dengan frekuensi sinyal. Tegangan DC output sekitar 3kV dapat diperoleh dari rangkaian ini.
Bentuk gelombang input dari penyearah ganda tegangan penuh ditunjukkan di bawah ini.
Diagram rangkaian dan bentuk gelombang output ditunjukkan pada gambar 3. Di sini; sepanjang siklus positif tegangan input, dioda D1 akan dalam keadaan polaritas maju dan kapasitor C1 akan terisi hingga VSmax(tegangan puncak). Pada saat ini, D2 akan dalam keadaan polaritas balik. Sepanjang siklus negatif tegangan input, dioda D2dioda akan dalam keadaan polaritas maju dan kapasitor C2 terisi. Jika beban tidak terhubung di seberang terminal output, total tegangan dari kedua kapasitordiperoleh sebagai tegangan output. Jika ada beban yang terhubung di seberang terminal output, maka tegangan output
.
Kita dapat melihat bahwa, baik penyearah ganda tegangan setengah maupun penyearah ganda tegangan penuh akan memberikan 2VS MAX sebagai output. Rangkaian ini tidak memerlukan transformator bertap pusat. Rating tegangan invers puncak dioda akan sama dengan 2VS MAX. Jika dibandingkan dengan penyearah ganda tegangan setengah, penyearah ganda tegangan penuh dapat menyaring ripple frekuensi tinggi dengan mudah dan frekuensi ripple output akan sama dengan dua kali frekuensi suplai. Namun, masalah pada penyearah ganda tegangan penuh adalah tidak adanya tanah umum antara input dan output.
Dengan menggunakan metode perluasan rangkaian penyearah ganda tegangan setengah, berbagai pengali tegangan (Pengali Tiga, Pengali Empat, dll) dapat dibuat. Ketika kedua kapasitor bocor dan beban kecil, kita dapat mencapai tegangan DC yang sangat tinggi dengan menggunakan rangkaian-rangkaian ini yang melibatkan beberapa bagian untuk menaikkan (meningkatkan) tegangan DC.
Di sini; sepanjang siklus positif dan negatif pertama sama dengan penyearah ganda tegangan setengah. Sepanjang siklus positif berikutnya, D1 dan D3 berkonduksi dan C3 terisi hingga 2VSmax. Sepanjang siklus negatif berikutnya, D