Der Voltage controlled oscillator, kurz VCO, ist ein spannungsgesteuerter Oszillator.

Es handelt sich um einen elektrischen Schwingungserzeuger, dessen Frequenz durch Anlegen einer Spannung verändert werden kann. Eine mögliche Realisierung ist ein Schwingkreis mit einer Kapazitätsdiode als frequenzbestimmendem Element. Durch Verändern der Spannung an der Kapazitätsdiode verändert sich die Kapazität und damit die Resonanzfrequenz des Schwingkreises.
Ebenfalls häufig verwendet wird ein Integrator, dessen Eingang der Steuerspannung entspricht, und der beim Erreichen einer Schwellspannung zurückgesetzt wird.

Im Gegensatz zum VCXO kann der Einstellbereich des VCO, je nach Konstruktion, auch sehr grosse Frequenzbereiche von einigen Zehnerpotenzen überstreichen.

In der Ausführung als Baugruppe eines modularen Synthesizers hat sich seit den späten 1960er Jahren die exponentielle Ansteuerung als Quasi-Standard etabliert, welche von Dr. Robert Moog für seine modularen Synthesier entwickelt wurde. Hierzu wird die Schaltung so ausgelegt, dass eine Erhöhung der Eingangsspannung um 1 Volt eine Verdoppelung der Ausgangsfrequenz zu Folge hat, also eine Erhöhung um 1 Oktave. Daher wird diese Ansteuerung als V/Oct. also Volt pro Oktave bezeichnet. Da die technische Ausführung mit analoger Elektronik einige Schwierigkeiten birgt (insbesondere hohe Temperaturempfindlichkeit) wurde von den japanischen Firmen KORG und Yamaha für kostengünstige Geräte wie z.B. Korg MS-20 eine lineare Ansteuerung von Hz/Volt eingesetzt. Diese Geräte können dann nicht ohne weiteres mit Geräten mit exponentieller Ansteuerung in musikalischem Zusammenhang genutzt werden.

Üblicherweise werden VCOs so konstruiert, dass sie verschiedene Wellenformen erzeugen können (Rechteck, Dreieck, Sägezahn und diverse weitere) und eine Pulsbreitenmodulation des Rechtecksignals erlauben. Darüber hinaus gibt es VCOs die neben der exponentiellen Charakteristik auch eine lineare Ansteuerung erlauben. Dadurch ist die Erzeugung von Frequenzmodulation (FM-Synthese) möglich. Zuletzt sei als musikalisch wichtiges Element eines VCO noch die Synchronisation (hard sync, soft sync) erwähnt.

Der VCO ist darüber hinaus Grundelement in der PLL (Phase locked loop) Schaltung.

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