Jänniteohjattu oskillaattori (VCO) käyttää tulojännitettä värähtelytaajuuden määrittämiseen. Tämä voi sisältää tasavirran (DC) tulon kiinteällä jännitteellä värähtelyn tuottamiseksi kiinteällä taajuudella. Jänniteohjattu oskillaattori voi myös vastaanottaa muuttuvan jännitteen tuottamaan värähtelyn moduloidulla taajuudella. Joissakin tämän tyyppisissä oskillaattoreissa on digitaalinen pulssilähtö, joka voi tuottaa moduloidun leveyden pulsseja. VCO voidaan luokitella harmoniseksi oskillaattoriksi tai rentoutusoskillaattoriksi sen tuottaman aaltomuodon tyypistä riippuen.
Harmoniset oskillaattorit tuottavat sinimuotoisia aaltomuotoja. Tämän tyyppisessä jänniteohjatussa oskillaattorissa on oltava vahvistin signaalin syöttämiseksi takaisin tulojännitteen lähteelle, mikä luo resonanssitaajuuden, joka tuottaa positiivisen vahvistuksen takaisinkytkentäsilmukan ympärille ja luo sinimuotoisen aaltomuodon. Harmoninen oskillaattori voi sisältää myös varaktoridiodin, joka tarjoaa osan resonanssipiirin kapasitanssista. Värähtelytaajuutta voidaan sitten muuttaa diodin jännitetulon mukaan.
Rentoutusoskillaattori tuottaa kolmion muotoisen aaltomuodon. Tämäntyyppinen jänniteohjattu oskillaattori sisältää kolme alatyyppiä, mukaan lukien emitterikytketty oskillaattori, maadoitettu kondensaattorioskillaattori ja viivepohjainen rengasoskillaattori. Kondensaattorin lataamiseen tarvittava aika määrää emitterikytketyn oskillaattorin ja maadoitetun kondensaattorin oskillaattorin värähtelytaajuuden. Viivekytketyn oskillaattorin värähtelytaajuus riippuu siitä, kuinka paljon aikaa oskillaattori saavuttaa jokaisen vahvistuksen lisäyksen.
Harmonisilla jänniteohjattuilla oskillaattoreilla on suurempi taajuuden vakaus kuin rentouttavilla VCO-laitteilla verrattuna melun, virtalähteen ja lämpötilan muutoksiin. Taajuuden ohjaus on myös parempi harmonisessa VCO: ssa, koska tämä tyyppi käyttää erillistä piiriä taajuuden ohjaamiseen. Rentoutus VCO: n ensisijainen etu on sen kyky virittää laajemmalle taajuusalueelle kuin harmoninen. Rentoutus VCO soveltuu myös paremmin käytettäväksi integroiduissa piireissä.
Jänniteohjattu oskillaattori käyttää usein jänniteohjattua kondensaattoria lähtötaajuuden ohjaamiseen. Tämäntyyppinen kondensaattori sisältää puolijohdediodin, jonka kapasitanssi riippuu sen jännitteestä. Oskillaattorin lähtötaajuutta voidaan sitten ohjata muuttamalla diodin tulojännitettä. Jänniteohjattu kondensaattori on kätevä tapa ohjata korkeataajuisen VCO: n lähtötaajuutta, koska jänniteohjattuja kondensaattoreita on saatavana helposti laajalla kapasitanssialueella. Matalataajuinen VCO käyttää tyypillisesti jänniteohjattua sähkövirtaa lähtötaajuuden vaihtamiseen.