En spänningsstyrd oscillator (VCO) använder en inspänning för att bestämma dess oscillationsfrekvens. Detta kan inkludera ingången av likström (DC) med en fast spänning för att producera en oscillation med en fast frekvens. En spänningsstyrd oscillator kan också ta emot en föränderlig spänning för att producera en oscillation med en modulerad frekvens. Vissa oscillatorer av denna typ har en digital pulsutgång som kan producera pulser med en modulerad bredd. En VCO kan klassificeras som en harmonisk oscillator eller relaxationsoscillator, beroende på vilken typ av vågform den producerar.
Harmoniska oscillatorer producerar vågformer med sinusformade former. Denna typ av spänningsstyrd oscillator måste inkludera en förstärkare för att mata tillbaka signalen till källan för inspänningen, vilket skapar en resonansfrekvens som producerar en positiv förstärkning runt återkopplingsslingan och skapar den sinusformade vågformen. En harmonisk oscillator kan också inkludera en varaktordiod som tillhandahåller en del av kapacitansen för resonanskretsen. Svängningsfrekvensen kan sedan varieras efter diodens spänningsingång.
En avslappningsoscillator producerar en vågform med en triangulär form. Denna typ av spänningsstyrd oscillator innehåller tre undertyper, inklusive en emitterkopplad oscillator, en jordad kondensatoroscillator och en fördröjningsbaserad ringoscillator. Mängden tid som behövs för att ladda kondensatorn bestämmer oscillationsfrekvensen för den emitterkopplade oscillatorn och den jordade kondensatoroscillatorn. Oscillationsfrekvensen för den fördröjningskopplade oscillatorn beror på hur lång tid det tar för oscillatorn att uppnå varje ökning av förstärkningen.
Harmoniska spänningsstyrda oscillatorer har större frekvensstabilitet än avslappnings-VCO:er över förändringar i brus, strömförsörjning och temperatur. Frekvenskontrollen är också bättre i en harmonisk VCO, eftersom denna typ använder en separat krets för att styra frekvensen. Den primära fördelen med en relaxation VCO är dess förmåga att ställas in över ett bredare frekvensområde än den harmoniska typen. En relaxation VCO är också bättre lämpad att använda i integrerade kretsar.
En spänningsstyrd oscillator använder ofta en spänningsstyrd kondensator för att styra utfrekvensen. Denna typ av kondensator innehåller en halvledardiod med en kapacitans som beror på dess spänning. Oscillatorns utfrekvens kan sedan styras genom att modifiera diodens inspänning. En spänningsstyrd kondensator är en bekväm metod för att styra utfrekvensen för en högfrekvent VCO eftersom spänningsstyrda kondensatorer är lätt tillgängliga i ett brett spektrum av kapacitanser. En lågfrekvent VCO använder vanligtvis en spänningsstyrd källa för elektrisk ström för att variera utfrekvensen.