上記のような単純なダイオード-コンデンサ回路を使用して、電圧倍増器にチョッパ回路を先行させてDC電源の電圧を倍増することが可能である。 事実上、これは倍電圧器に適用する前に直流を交流に変換する。 さらに、スイッチング素子を外部クロックで駆動し、チョッピングと逓倍の2つの機能を同時に実現することで、より効率的な回路を構築することができます。 このような回路はスイッチトキャパシタ回路と呼ばれる。 この方法は、低電圧バッテリー駆動のアプリケーションで、集積回路がバッテリーで供給できる以上の電圧供給を必要とする場合に特に有効である。 多くの場合、クロック信号は集積回路上で容易に利用でき、クロック信号を生成するための追加回路はほとんど、あるいはまったく必要ありません。 ここでは、2つのコンデンサが同時に並列に同じ電圧に充電されます。 その後、電源が切られ、コンデンサは直列に切り替わります。 出力は、直列の2つのコンデンサーの間から取り出され、電源電圧の2倍の出力となる。 このような回路に使用できるスイッチング・デバイスは数多くあるが、集積回路ではMOSFETデバイスが頻繁に採用される。
もう一つの基本概念はチャージポンプであり、そのバージョンを図6に模式的に示す。 チャージポンプコンデンサCPはまず入力電圧に充電される。 その後、入力電圧と直列に出力コンデンサCOを充電するように切り替えられ、最終的にCOは入力電圧の2倍まで充電される。 チャージポンプがCOを完全に充電するまでには数サイクルかかりますが、定常状態に達した後は、CPはCOから負荷に供給されるのと同等の少量の電荷を送り出すだけでよいのです。 COはチャージポンプから切り離されている間、部分的に負荷に放電され、出力電圧にリップルが発生します。 このリップルはクロック周波数が高いほど放電時間が短くなるため小さくなり、またフィルタリングもしやすくなります。 また、コンデンサを小さくすることで、リップルの仕様に対応することも可能です。 集積回路における実用的な最大クロック周波数は、一般に数百キロヘルツである。
Dickson charge pumpEdit
Dickson charge pump, or Dickson multiplier, consist of the cascade of diode/capacitor cells with the bottom plate of each capacitor driven by a clock pulse train.は、ダイオード／コンデンサ・セルのカスケードで、クロック・パルス列によって駆動されます。 この回路はCockcroft-Waltonマルチプライヤを改良したものですが、AC入力の代わりにクロック・トレインでスイッチング信号を供給し、DC入力を取ります。 ディクソン乗算器は通常、逆位相のクロックパルスから交互にセルを駆動することが必要です。 しかし、図7に示す電圧倍増器は1段の逓倍しか必要としないため、クロック信号は1つで済む。
ディクソン乗算器は、電源電圧（電池など）が回路が必要とする電圧より低い集積回路でよく使用される。 集積回路の製造では、すべての半導体部品が基本的に同じタイプであることが有利である。 MOSFETは、多くの集積回路で標準的なロジックブロックとして使用されている。 このため、ダイオードの代わりにこのタイプのトランジスタが使われることが多いが、ダイオードとして機能するように配線されているため、ダイオード配線型MOSFETと呼ばれる配置になっている。 図8は、ダイオード配線されたnチャネル・エンハンスメント型MOSFETを用いたディクソン電圧倍増回路である
基本的なディクソン・チャージポンプには多くのバリエーションと改良点がある。 これらの多くは、トランジスタのドレイン-ソース間電圧の影響を低減することに関係しています。 これは、低電圧バッテリのように入力電圧が小さい場合、非常に重要です。 理想的なスイッチング素子では、出力は入力の整数倍（ダブラーの場合は2倍）になるが、単電池を入力ソースとするMOSFETスイッチでは、電圧の多くがトランジスタで降下するので、出力はこの値よりはるかに小さくなる。 ディスクリート部品を使用する回路では、オン状態での電圧降下が極めて小さいショットキーダイオードをスイッチング素子として選択するのがよいだろう。 しかし、集積回路の設計者は、入手しやすいMOSFETを好んで使用し、回路の複雑さを増すことでその不備を補っている。 しかし、ダイオード配線されたMOSFETがオン状態にあるときのドレイン-ソース間電圧降下は、少なくともゲートしきい値電圧（通常0.9V）でなければならない。この「倍電圧器」は、出力電圧を約0.6V～2.1Vだけ上げることに成功し、最後の平滑トランジスタ間の降下を考慮すると、多段化しなければ電圧を全く上げられないかもしれない。 一方、典型的なショットキー・ダイオードのオン状態電圧は 0.3 V です。このショットキー・ダイオードを使用するダブラーは 2.7 V、または平滑ダイオード後の出力では 2.4 V の電圧になります。 Cross-coupled switched-capacitor voltage doubler
Cross-coupled switched capacitor circuits come into their own for very low input voltages. ポケットベル、ブルートゥース・デバイスなどのワイヤレス・バッテリ駆動機器では、1 ボルト未満まで放電した単セル・バッテリに電力を供給し続けることが必要になる場合があります。
がLowになるとトランジスタQ2がOFFになります。 同時にクロックφ2 {displaystyle \phi _{2} }もOFFになります。
がハイになってトランジスタQ1がオンとなり、コンデンサC1がVinに充電されます。 When ϕ 1 {displaystyle \phi _{1}}
がハイになると、C1のトッププレートはVinの2倍まで押し上げられる。 同時にスイッチS1が閉じ、この電圧が出力に現れます。 同時にQ2がオンになり、C2が充電されます。 次の半サイクルでは、役割が逆になります：ϕ 1 {displaystyle \π _{1} } }.
は低く、φ 2 {displaystyle \phi _{2} } } は低くなります。
がHighとなり、S1が開き、S2が閉じます。 このように、出力には回路の両側から交互に2Vinが供給される。
この回路では、ダイオード配線されたMOSFETとそれに伴う閾値電圧の問題がないため、損失は少ないです。 また、位相のずれたクロックの出力を2つの電圧ダブラーで供給するため、リップル周波数が2倍になる利点もあります。 この回路の主な欠点は、浮遊容量がディクソン乗算器よりもはるかに大きく、この回路の損失の大部分を占めていることです
。