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作者： Shaun Milano, Allegro MicroSystems 公司
手機(jī)制造商在新機(jī)型中集成越來(lái)越多的功能，對(duì)不同機(jī)械配置的需求也隨之增加。盡管大多數(shù)型號(hào)仍然是標(biāo)準(zhǔn)手機(jī)，那些不僅可作為手機(jī)，還可作為 PDA 或 MP3 播放器的機(jī)型越來(lái)越受歡迎。微功率霍爾效應(yīng)傳感器適用于感測(cè)各種手機(jī)配置的“開(kāi)-合”滑動(dòng)位置，是當(dāng)今市場(chǎng)上最受歡迎的解決方案。多用途手機(jī)通常不僅需要感測(cè)“開(kāi)-合”，還需要感測(cè)第三種位置，例如旋轉(zhuǎn)或向另一個(gè)方向翻轉(zhuǎn)。本備忘錄將說(shuō)明如何在標(biāo)準(zhǔn)翻蓋或滑蓋手機(jī)中使用Allegro? A1171，以及僅使用一塊磁鐵和一個(gè)傳感器在多用途應(yīng)用中感測(cè)三種位置的技術(shù)。
標(biāo)準(zhǔn)滑蓋或翻蓋手機(jī)配置
在標(biāo)準(zhǔn)配置中，使用單個(gè)霍爾效應(yīng)IC和紐扣型磁鐵感測(cè)打開(kāi)和閉合位置。
在閉合位置上，霍爾效應(yīng)IC（例如圖1A中所示的H）與一個(gè)簡(jiǎn)單的紐扣型磁鐵（標(biāo)明其北(N)極和南(S)極）對(duì)齊。在此位置上，霍爾傳感器輸出鎖定在“on（打開(kāi)）”狀態(tài)，因?yàn)榇磐棵芏却笥谘b置的磁性作業(yè)點(diǎn)。在打開(kāi)位置上（圖1B），磁場(chǎng)足夠弱，所以霍爾傳感器輸出為 “off（關(guān)閉）”。.這種簡(jiǎn)單的技術(shù)在滑蓋和翻蓋手機(jī)中得到了廣泛的應(yīng)用。
使用全極性IC開(kāi)關(guān)可使制造過(guò)程更加簡(jiǎn)單，因?yàn)榘惭b磁鐵時(shí)無(wú)需考慮面向霍爾傳感器的是哪一極 - 無(wú)論北極或南極均可用于激活I(lǐng)C開(kāi)關(guān)。在圖1的示例中，南極在置于靠近霍爾傳感器的位置時(shí)為激活極，然而對(duì)于全極性傳感器，若將北極置于此位置亦可獲得相同效果。
圖3和4比較了全極性開(kāi)關(guān)（圖3）和我們熟悉的單極性開(kāi)關(guān)（圖4）的轉(zhuǎn)移函數(shù)。在兩個(gè)圖形中，垂直坐標(biāo)軸表示IC對(duì)沖擊磁場(chǎng)的輸出電壓響應(yīng)。沿著水平坐標(biāo)軸向左北極磁通量遞增（遞增B–），向右南極磁通量遞增（遞增B+），中間原點(diǎn)表示中極性（B = 0）。
雙模式IC開(kāi)關(guān)
圖5顯示的是A1171雙模式開(kāi)關(guān)的簡(jiǎn)易方塊圖。術(shù)語(yǔ)雙模式是指A1171既可作為全極性開(kāi)關(guān)，又可作為一對(duì)單極性開(kāi)關(guān)工作的能力。A1171可在電源電壓低至1.65 V時(shí)工作，使其可在帶有最新單鋰電池的手機(jī)和PDA中使用。其自帶“push-pull（推拉）”輸出，不需要使用外部上拉電阻器。
“SELECT（選擇）”針腳的狀態(tài)決定A1171的工作模式。當(dāng)此針腳為“浮動(dòng)”或與VCC相連時(shí)，該部件以全極性模式工作，如圖3所示。當(dāng)此針腳接地時(shí)，A1171以單極性模式工作，如圖4所示。請(qǐng)注意，在全極性模式下（圖3），獨(dú)立輸出是補(bǔ)充性的，而在單極性模式下（圖4），獨(dú)立輸出為南極或北極激活的開(kāi)關(guān)。
通過(guò)在單極性模式下使用兩個(gè)輸出，并改變感測(cè)磁鐵的方向，A1171可感測(cè)三種位置，支持多用途手機(jī)應(yīng)用中所需的更多種關(guān)節(jié)位置。在單極性模式下，VOUTPS針腳為南極激活的開(kāi)關(guān)輸出，VOUTPN針腳為北極激活的開(kāi)關(guān)輸出。
多用途多位置應(yīng)用
圖6顯示了一種多用途應(yīng)用。當(dāng)手機(jī)完全閉合時(shí)（圖6A），例如在MP3應(yīng)用中，磁鐵的南極正對(duì)霍爾傳感器。A1171的輸出為VOUTPS low（低）和VOUTPN high（高），對(duì)應(yīng)圖4A和4B的B+側(cè)。
用于手機(jī)應(yīng)用（圖6B）時(shí)，在滑開(kāi)位置，霍爾傳感器受北極磁場(chǎng)控制，VOUTPN為low（低），而VOUTPS為 high（高），對(duì)應(yīng)圖4A和4B的B–側(cè)。最后，用于文本輸入或PDA，安裝在全鍵盤(pán)上并處于旋轉(zhuǎn)打開(kāi)位置時(shí)（圖6C），兩個(gè)開(kāi)關(guān)均不受強(qiáng)磁場(chǎng)控制，兩者輸出均為high（高）（在圖4A和4B中B = 0）。
輸出值表列出了所有三種手機(jī)位置及其相應(yīng)的輸出狀態(tài)。此技術(shù)在對(duì)機(jī)械位置和感測(cè)磁鐵進(jìn)行優(yōu)化調(diào)整后可應(yīng)用于旋屏或滑蓋手機(jī)。
總結(jié)
此備忘錄說(shuō)明了如何使用高級(jí)霍爾效應(yīng)傳感器 Allegro A1171，在全極性工作模式下感測(cè)兩種不同位置，以及如何在啟用單極性工作模式下感測(cè)三種位置。這些IC可以降低制造成本和改進(jìn)應(yīng)用設(shè)計(jì)，因?yàn)槠鋬H使用一塊磁鐵和一個(gè)傳感器即可感測(cè)三種位置。還提供了有關(guān)使用此IC全極性輸出其中之一或兩個(gè)單極性輸出：VOUTPS和VOUTPN，以及使用SELECT 輸入選擇工作模式的指導(dǎo)。A1171 是簡(jiǎn)單滑蓋或翻蓋手機(jī)位置感測(cè)的理想選擇，同樣適用于多用途滑蓋或旋屏應(yīng)用的三種位置感測(cè)。
