低功耗高可靠鎖存器帶來更靈活性的設計

電子發燒友網報道（文/李寧遠）在數字邏輯電路中，有兩類重要的元件，鎖存器和觸發器。這二者，在我們日常生活的手機、電腦、家電等等電子設備中都可以找到它們的身影。雖然功能并不復雜，但復雜的電路卻少不了其應用。

鎖存器與觸發器

鎖存器，對于這個元件的理解基于它名字上的鎖和存，即它可以在一段時間內鎖住信號并將其存起來，和“開關”的意義類似。

鎖存器作為一個簡單的時序元件，它要完成的任務描述起來也并不復雜，首先鎖存器可以在某一個輸入狀態之下，保存一個信號，除了保存功能，鎖存器還能在某一個輸入狀態之下，把其中儲存的信號變成自己想要的信號。

鎖存器由電平觸發，只有當鎖存器收到輸入電平時，才能讓輸出隨著數據輸入發生變化。沒有輸入電平時，鎖存器會處于鎖閉狀態。這也是和觸發器不一樣的地方。

觸發器不同于鎖存器由電平觸發，它是由時鐘邊沿觸發的，其輸出信號只有在時鐘沿到來時才會隨著改變。二者一個很大的區別就在于此，由電平觸發的鎖存器是異步控制，由時鐘邊沿觸發的觸發器是同步控制。

雖然鎖存器和觸發器都可以用來記憶數據，但二者在很多時候都是不可以互相替代的，由電平觸發的鎖存器是異步控制，難以保證設計的時序穩定，很多用觸發器的地方不能直接替代為鎖存器。而同樣的，在數據信號比控制信號晚的情況下，也是只能采用鎖存器，觸發器不能替代。

磁性鎖存器應用

在電機中，磁鎖存器的應用很多，鎖存器能夠通過穩定斬波提供準確而穩定的磁開關點，發揮著重要作用。在BLDC電機控制、閥門操作、線性和遞增旋轉編碼器以及位置感測應用上，都可以見到鎖存器的身影。

磁性鎖存器基于磁傳感原理，可以把磁鐵的磁場強度信息轉換為數字信號。因此，根據所施加磁場的不同，鎖存器的輸出有不同的狀態，再通過磁鐵的位置，鎖存器可以確定物體的實際位置。

應用中的關鍵是準確而穩定的磁開關點，具體可以分為BOP磁場工作點和BRP磁場釋放點。例如很多BLDC都是用鎖存器來進行電機換向，鎖存器可以在一個磁場范圍內激活，由BOP控制何時激活，在施加相反的磁場時停用，此時由BRP控制停用。

在旋轉編碼器的應用上，對于每個磁極對，鎖存器信號將切換兩次，這類應用非常適合選擇鎖存器芯片。

很多鎖存器會配置多種靈敏度，不同的靈敏度可以為設計提供不同的BOP磁場工作點和BRP磁場釋放點，更靈活地為不同的感測距離和磁鐵選擇合適的設計。

在低成本運用上，磁性鎖存器IC在電機控制上有著不小的優勢，同時也相當可靠。而且很重要的一點是功耗低。像DC/BLDC電機的電動工具、個人電腦、服務器和家用電器這些應用，既有一定的性能需求也對成本比較敏感，一般會采用3線制鎖存器。

盡可能低的全時供電電流和分時供電電流能大大延長使用。鎖存器兼具低壓運行和低電流消耗優勢，所以很適合電池供電設備。

在電機設計向小型化發展的趨勢下，鎖存器較高的集成特性也方便了OEM將鎖存器與其他模塊融合，將整體設計做得更小。

小結

位置、距離、速度或定向運動檢測上，鎖存器的方案性價比很高，能簡化智能樓宇、智慧家居、機器人技術、工業電機等應用中的電機換向、終點位置檢測、開/關檢測難度。功能簡單的鎖存器并不是一個簡單的器件。