Ένας ταλαντωτής ελεγχόμενης τάσης (VCO) χρησιμοποιεί μια τάση εισόδου για να καθορίσει τη συχνότητα ταλάντωσής του. Αυτό μπορεί να περιλαμβάνει την είσοδο συνεχούς ρεύματος (DC) με σταθερή τάση για την παραγωγή ταλάντωσης με σταθερή συχνότητα. Ένας ταλαντωτής ελεγχόμενος από τάση μπορεί επίσης να λάβει μια μεταβαλλόμενη τάση για να παράγει μια ταλάντωση με διαμορφωμένη συχνότητα. Ορισμένοι ταλαντωτές αυτού του τύπου έχουν έξοδο ψηφιακού παλμού που μπορεί να παράγει παλμούς με διαμορφωμένο πλάτος. Ένας VCO μπορεί να ταξινομηθεί ως αρμονικός ταλαντωτής ή ταλαντωτής χαλάρωσης, ανάλογα με τον τύπο της κυματομορφής που παράγει.
Οι αρμονικοί ταλαντωτές παράγουν κυματομορφές με ημιτονοειδή σχήματα. Αυτός ο τύπος ταλαντωτή ελεγχόμενης τάσης πρέπει να περιλαμβάνει έναν ενισχυτή για να τροφοδοτεί το σήμα πίσω στην πηγή της τάσης εισόδου, η οποία δημιουργεί μια συχνότητα συντονισμού που παράγει θετικό κέρδος γύρω από τον βρόχο ανάδρασης και δημιουργεί την ημιτονοειδή κυματομορφή. Ένας αρμονικός ταλαντωτής μπορεί επίσης να περιλαμβάνει μια δίοδο varactor που παρέχει μέρος της χωρητικότητας για το κύκλωμα συντονισμού. Στη συνέχεια, η συχνότητα ταλάντωσης μπορεί να μεταβληθεί ανάλογα με την τάση εισόδου της διόδου.
Ένας ταλαντωτής χαλάρωσης παράγει μια κυματομορφή με τριγωνικό σχήμα. Αυτός ο τύπος ταλαντωτή ελεγχόμενης τάσης περιέχει τρεις υποτύπους, συμπεριλαμβανομένου ενός ταλαντωτή συζευγμένου με πομπό, ενός ταλαντωτή γειωμένου πυκνωτή και ενός ταλαντωτή δακτυλίου που βασίζεται σε καθυστέρηση. Ο χρόνος που απαιτείται για τη φόρτιση του πυκνωτή καθορίζει τη συχνότητα ταλάντωσης για τον ταλαντωτή συζευγμένου με πομπό και τον ταλαντωτή γειωμένου πυκνωτή. Η συχνότητα ταλάντωσης του ταλαντωτή συζευγμένου με καθυστέρηση εξαρτάται από το χρόνο που χρειάζεται ο ταλαντωτής για να επιτύχει κάθε αύξηση του κέρδους.
Οι αρμονικοί ταλαντωτές ελεγχόμενης τάσης έχουν μεγαλύτερη σταθερότητα συχνότητας από τους VCO χαλάρωσης έναντι των αλλαγών στον θόρυβο, την παροχή ρεύματος και τη θερμοκρασία. Ο έλεγχος συχνότητας είναι επίσης καλύτερος σε ένα αρμονικό VCO, καθώς αυτός ο τύπος χρησιμοποιεί ένα ξεχωριστό κύκλωμα για τον έλεγχο της συχνότητας. Το κύριο πλεονέκτημα ενός VCO χαλάρωσης είναι η ικανότητά του να συντονίζεται σε ένα ευρύτερο φάσμα συχνοτήτων από τον αρμονικό τύπο. Ένα VCO χαλάρωσης είναι επίσης πιο κατάλληλο για χρήση σε ολοκληρωμένα κυκλώματα.
Ένας ταλαντωτής ελεγχόμενης τάσης χρησιμοποιεί συχνά έναν πυκνωτή ελεγχόμενης τάσης για τον έλεγχο της συχνότητας εξόδου. Αυτός ο τύπος πυκνωτή περιέχει μια δίοδο ημιαγωγών με χωρητικότητα που εξαρτάται από την τάση του. Στη συνέχεια, η συχνότητα εξόδου του ταλαντωτή μπορεί να ελεγχθεί τροποποιώντας την τάση εισόδου της διόδου. Ένας πυκνωτής ελεγχόμενης τάσης είναι μια βολική μέθοδος ελέγχου της συχνότητας εξόδου ενός VCO υψηλής συχνότητας, επειδή οι πυκνωτές ελεγχόμενης τάσης είναι άμεσα διαθέσιμοι σε ένα ευρύ φάσμα χωρητικότητας. Ένα VCO χαμηλής συχνότητας χρησιμοποιεί συνήθως μια πηγή ηλεκτρικού ρεύματος ελεγχόμενη από τάση για να μεταβάλλει τη συχνότητα εξόδου.