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要滿足苛刻的頻率合成器要求，通常需要做到一定程度的設計靈活性。基本的鎖相環（PLL）頻率合成器能以低成本、高空間效率、低功耗封裝提供合理的頻譜純度和頻率捷變，因此它在射頻（RF）系統核心位置發揮作用已經有段時間了。但是，在要求快速切換速度、低相位噪聲或低雜散信號電平的場合，有必要使用更為復雜的架構。通過正確的設計方法，結合使用現代低成本高集成度的PLL和直接數字合成器（DDS）集成電路（IC）可以極大地促進高性能架構的實現。大部分高頻系統都使用傳統的基于整數分頻器的設計（圖1）或基于分數N分頻器的設計。不管是使用哪種設計，聯合使用單個通用頻率合成器IC和一個外部壓控振蕩器（VCO）通常都可以實現要求的功能。VCO功能可以用IC、模塊或分立元件解決方案甚至在合成器芯片內部實現，具體取決于所要求的頻率范圍、相位噪聲性能以及空間、成本和功耗約束條件。最終設計通常以制造商的應用筆記為基礎，并且一般可以使用可下載的應用程序完成合成器的寄存器加載和相位檢測器增益的設置等功能。
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