Obwód podwajacza napięcia składa się z dwóch głównych elementów: sekcji zaciskowej i sekcji prostowniczej. Część zaciskowa składa się z kondensatora (C_1) i diody (D_1), natomiast część prostownicza wyposażona jest w kolejną diodę (D_2) i kondensator (C_2). Obwód ten wytwarza napięcie wyjściowe o amplitudzie dwukrotnie większej niż sinusoidalne napięcie wejściowe.

Obwód zaczyna działać po wprowadzeniu sinusoidalnego sygnału wejściowego do sekcji zaciskowej. W idealnych warunkach ta sekcja wyprowadza kształt fali napięcia na diodę D_1, skutecznie ograniczając dodatnie wartości szczytowe przy zerowych woltach i umożliwiając osiągnięcie ujemnego szczytu o wielkości dwukrotnie większej niż amplituda wejścia sinusoidalnego. Ten przekształcony przebieg z sekcji zaciskowej jest następnie wprowadzany do sekcji prostownika. Tutaj następuje niezwykła transformacja, w wyniku której na kondensatorze C_2 powstaje napięcie stałe. Napięcie to odzwierciedla dwukrotnie większą amplitudę początkowego sygnału sinusoidalnego, zapewniając efekt podwojenia, od którego pochodzi nazwa obwodu i jego podstawowa funkcja.

Zasada działania podwajacza napięcia nie ogranicza się tylko do podwajania, ale można go również dostosować do mnożenia napięcia wejściowego przez wyższe współczynniki, poszerzając zakres jego zastosowania. Podwajacze napięcia odgrywają kluczową rolę w różnych dziedzinach, znajdują zastosowanie w instrumentach naukowych, ulepszają techniki przetwarzania sygnałów i służą jako podstawowe elementy przetworników DC-DC w licznych gadżetach elektronicznych. Ta zdolność do skutecznego podwajania napięcia sprawia, że obwód podwajacza napięcia jest kamieniem węgielnym w projektowaniu i stosowaniu elektroniki.