VCXO在实际系统中经常与PLL（锁相环）配合使用。PLL持续比较VCXO输出时钟与参考时钟之间的频率和相位差。当检测到两者存在偏差时，PLL产生相应的误差信号。误差信号经过环路滤波器处理后，形成VCXO的控制电压，使VCXO输出频率向目标频率调整。因此，VCXO适合需要频率同步、相位同步和低抖动时钟的系统。例如以太网通信、SDH/SONET、数据通信设备以及高精度时钟同步系统，都可能采用VCXO作为PLL中的核心振荡器。