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作者： Shaun Milano, Allegro MicroSystems 公司

手機制造商在新機型中集成越來越多的功能，對不同機械配置的需求也隨之增加。盡管大多數型號仍然是標準手機，那些不僅可作為手機，還可作為 PDA 或 MP3 播放器的機型越來越受歡迎。微功率霍爾效應傳感器適用于感測各種手機配置的“開-合”滑動位置，是當今市場上最受歡迎的解決方案。多用途手機通常不僅需要感測“開-合”，還需要感測第三種位置，例如旋轉或向另一個方向翻轉。本備忘錄將說明如何在標準翻蓋或滑蓋手機中使用Allegro^? A1171，以及僅使用一塊磁鐵和一個傳感器在多用途應用中感測三種位置的技術。

標準滑蓋或翻蓋手機配置

在標準配置中，使用單個霍爾效應IC和紐扣型磁鐵感測打開和閉合位置。

在閉合位置上，霍爾效應IC（例如圖1A中所示的H）與一個簡單的紐扣型磁鐵（標明其北(N)極和南(S)極）對齊。在此位置上，霍爾傳感器輸出鎖定在“on（打開）”狀態，因為磁通量密度大于裝置的磁性作業點。在打開位置上（圖1B），磁場足夠弱，所以霍爾傳感器輸出為 “off（關閉）”。.這種簡單的技術在滑蓋和翻蓋手機中得到了廣泛的應用。

使用全極性IC開關可使制造過程更加簡單，因為安裝磁鐵時無需考慮面向霍爾傳感器的是哪一極 - 無論北極或南極均可用于激活IC開關。在圖1的示例中，南極在置于靠近霍爾傳感器的位置時為激活極，然而對于全極性傳感器，若將北極置于此位置亦可獲得相同效果。

圖3和4比較了全極性開關（圖3）和我們熟悉的單極性開關（圖4）的轉移函數。在兩個圖形中，垂直坐標軸表示IC對沖擊磁場的輸出電壓響應。沿著水平坐標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+），中間原點表示中極性（B = 0）。

雙模式IC開關

圖5顯示的是A1171雙模式開關的簡易方塊圖。術語雙模式是指A1171既可作為全極性開關，又可作為一對單極性開關工作的能力。A1171可在電源電壓低至1.65 V時工作，使其可在帶有最新單鋰電池的手機和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）”針腳的狀態決定A1171的工作模式。當此針腳為“浮動”或與VCC相連時，該部件以全極性模式工作，如圖3所示。當此針腳接地時，A1171以單極性模式工作，如圖4所示。請注意，在全極性模式下（圖3），獨立輸出是補充性的，而在單極性模式下（圖4），獨立輸出為南極或北極激活的開關。

通過在單極性模式下使用兩個輸出，并改變感測磁鐵的方向，A1171可感測三種位置，支持多用途手機應用中所需的更多種關節位置。在單極性模式下，VOUTPS針腳為南極激活的開關輸出，VOUTPN針腳為北極激活的開關輸出。

多用途多位置應用

圖6顯示了一種多用途應用。當手機完全閉合時（圖6A），例如在MP3應用中，磁鐵的南極正對霍爾傳感器。A1171的輸出為VOUTPS low（低）和VOUTPN high（高），對應圖4A和4B的B+側。

用于手機應用（圖6B）時，在滑開位置，霍爾傳感器受北極磁場控制，VOUTPN為low（低），而VOUTPS為 high（高），對應圖4A和4B的B–側。最后，用于文本輸入或PDA，安裝在全鍵盤上并處于旋轉打開位置時（圖6C），兩個開關均不受強磁場控制，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位置及其相應的輸出狀態。此技術在對機械位置和感測磁鐵進行優化調整后可應用于旋屏或滑蓋手機。

總結

此備忘錄說明了如何使用高級霍爾效應傳感器 Allegro A1171，在全極性工作模式下感測兩種不同位置，以及如何在啟用單極性工作模式下感測三種位置。這些IC可以降低制造成本和改進應用設計，因為其僅使用一塊磁鐵和一個傳感器即可感測三種位置。還提供了有關使用此IC全極性輸出其中之一或兩個單極性輸出：VOUTPS和VOUTPN，以及使用SELECT 輸入選擇工作模式的指導。A1171 是簡單滑蓋或翻蓋手機位置感測的理想選擇，同樣適用于多用途滑蓋或旋屏應用的三種位置感測。