Le circuit ci-contre est alimenté par une tension sinusoïdale d'amplitude E. On suppose les diodes idéales et le dispositif non chargé. En t = 0 on suppose Vs = 0.
On examine la n^ième période après la mise sous tension.
Si la tension d'entrée est négative la diode D₁ est conductrice et la diode D₂ est bloquée : le condensateur C₁ se charge jusqu'à la tension crête E et la tension de sortie n'évolue pas (charge infinie).
La charge de C1 est Q1 = C1.E. Celle de C2 est Q2 = Q2 _n-1 .
Si la tension d'entrée est positive la diode D1 est bloquée et la diode D2 est passante :
La charge Q₁ va se répartir entre C₁ et C₂ selon : C₁.E + Q_2n−1 =  Q_1n + Q_2n .
Par ailleurs on a : E = Q_2n / C₂ - Q₁ / C₁.
On tire Vs_n = Q_2n / C₂ = 2E.C₁ / (C₁ + C₂) + Vs_n-1 .C₂ / (C₁ + C₂).
L'accroissement de Vs est dVs_n = (2E - Vs_n-1).C₁ / (C₁ + C₂).
On pose r = dVs_n+1 / dVs_n = C₂ / (C₁ + C₂).
La tension de sortie varie par bonds dont les amplitudes successives sont en progression géométrique de raison r.
Vs = 2E.C₁ / (C₁ + C₂) [ 1 + r + r² + ...].

Cette valeur tend vers Vs = 2E.
Ce circuit est un doubleur de tension nommé parfois pompe à diodes. Il fonctionne avec toute forme d'onde alternative. Si le circuit a une charge en sortie son fonctionnement est beaucoup plus complexe mais si le courant consommé est faible, on obtient toujours une tension de sortie d'amplitude voisine de 2E.
Il est possible de généraliser ce montage à des "Nupleurs" de tension. Voici par exemple le schéma d'un quadrupleur de tension.

 

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Utilisation :
Le slider permet de modifier la valeur du rapport entre les deux condensateurs.
Un diode passante est dessinée en rouge et une diode bloquée en bleu.

Expliciter les valeurs des tensions dans les branches du circuit quadrupleur de tension.