艾為筆記本芯片方案介紹
2023-03-08
前言
在過去的幾年間，筆電市場(chǎng)起伏甚大。疫情的持續(xù)，遠(yuǎn)程辦公、學(xué)習(xí)、娛樂需求增加，筆記本電腦成為生產(chǎn)力輸出的主要設(shè)備，筆電產(chǎn)業(yè)走勢(shì)向好。隨著疫情的紅利效應(yīng)逐漸淡化，市場(chǎng)需求受庫存調(diào)節(jié)、俄烏沖突與高通脹等負(fù)面因素沖擊，TrendForce集邦咨詢表示，2022 年筆電市場(chǎng)出貨量下修至1.89億臺(tái)，同比下降 23%。盡管如此，年初的CES 2023依然為筆電市場(chǎng)的帶來了新的希望：輕薄型筆記本、游戲型筆記本兩個(gè)細(xì)分市場(chǎng)仍然充滿著巨大的機(jī)會(huì)；移動(dòng)平臺(tái)的更新將促進(jìn)2023年筆記本新一輪的性能提升；各大品牌在筆記本產(chǎn)品形態(tài)上的創(chuàng)新，也將推動(dòng)新形態(tài)筆記本的普及，提升消費(fèi)者的換/購(gòu)機(jī)欲望。
為了進(jìn)一步助力各品牌筆記本電腦提升競(jìng)爭(zhēng)力，艾為針對(duì)筆電市場(chǎng)也推出了一系列高品質(zhì)芯片產(chǎn)品，包括音頻、電源管理、信號(hào)鏈和接口、射頻、馬達(dá)驅(qū)動(dòng)、傳感器等芯片類型，覆蓋TrackPad、攝像頭模組、音頻、鍵盤背光、電源等應(yīng)用場(chǎng)景。
核“芯”內(nèi)容導(dǎo)讀
1.TrackPad方案
·Force AFE AW8680X
·Haptic AW869X7
2.音頻方案
·Digital Smart K AW88394
3.鍵盤背光方案
·呼吸燈驅(qū)動(dòng) AW20198S
4.Sensor 方案
·Hall Sensor AW8650X
·SAR Sensor AW9620X
5.攝像頭模組方案
·IR LED Driver AW3644
·LDO AW37334
6.電源管理方案
·OVP AW32105
·OCP AW35015D/35065D
·Load Switch AW35142/35141
艾為筆記本方案框圖
1.TrackPad方案
隨著觸控技術(shù)的發(fā)展，越來越多的筆記本電腦都采用“壓力感應(yīng)+觸覺反饋”一體的TrackPad方案。針對(duì)這一市場(chǎng)洞察，艾為也推出了具有市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力的TrackPad解決方案（更多應(yīng)用詳情可回顧鏈接：阿里云無影筆記本奪得“機(jī)皇”稱號(hào)！Trackpad采用艾為方案）。
功能
☆觸摸表面的壓力檢測(cè)
☆觸覺反饋（Haptic）
☆手指軌跡檢測(cè)
特色
☆壓感
·50-500g
·1-3級(jí)可調(diào)
☆3D觸感特色
·觸覺反饋（波形可配）
·全域按壓
☆報(bào)點(diǎn)率：150Hz
☆HID PTP（支持即插即用）
☆低噪聲
☆低功耗
☆在/離線固件更新（無需重啟系統(tǒng)）
☆支持調(diào)試接口
☆方便定制化
·支持最多6個(gè)感應(yīng)器
·防誤觸
·兼容不同廠商的TP設(shè)備（符合HID over I2C）
AW8680X
艾為AW8680X系列芯片是艾為觸控板壓感+Haptic解決方案中的核心芯片，此系列芯片不僅有多條模擬輸入通道可用來連接壓力傳感器，還有豐富的GPIO和硬件通信接口資源用以外掛Haptic芯片、觸控芯片等。
AW8680X產(chǎn)品框圖
（以AW86803為例）
該系列芯片配合多顆壓力傳感器
工作原理
AW8680X特性一覽
☆多條模擬輸入通道
☆100 K SPS 14 bit SAR ADC
☆12-bit偏移校準(zhǔn)DAC
☆16路通用GPIO管腳
☆硬件I2C Slave/Master，最高支持1MHz
AW869X7
艾為觸控板壓感+Haptic解決方案中另一個(gè)重要組成部分就是線性馬達(dá)驅(qū)動(dòng)芯片。
AW869X7是艾為為實(shí)現(xiàn)觸覺反饋技術(shù)專門設(shè)計(jì)的一款馬達(dá)驅(qū)動(dòng)芯片。觸控板壓感+Haptic解決方案中，Haptic的工作原理如下圖所示，AW8680X計(jì)算出面板所受的力后，會(huì)根據(jù)壓力值的對(duì)應(yīng)等級(jí)發(fā)送振動(dòng)波形給AW869X7馬達(dá)驅(qū)動(dòng)芯片，驅(qū)動(dòng)芯片控制線性馬達(dá)產(chǎn)生振動(dòng)，對(duì)用戶形成觸覺反饋。
AW869X7特性一覽
☆LRA電機(jī)的F0頻率自動(dòng)檢測(cè)與適配
☆<0.1μA的關(guān)斷功耗
☆內(nèi)部集成Boost，可適應(yīng)不同電壓LRA
☆<1ms的快速響應(yīng)時(shí)間
☆支持單線觸發(fā)預(yù)設(shè)觸摸反饋模式
2.音頻方案
無論是作為辦公還是娛樂工具，筆電的音頻體驗(yàn)也是用戶比較關(guān)心的一點(diǎn)。
艾為AW88394是一款數(shù)字接口Smart K音頻功放，集成Boost，可實(shí)現(xiàn)10.25V高壓輸出，提升輸出功率；內(nèi)置DSP，集成最新音效與喇叭保護(hù)算法MEC。
AW88394
AW88394特性一覽
☆內(nèi)置DSP，集成最新音效與喇叭保護(hù)算法MEC
☆實(shí)時(shí)喇叭阻抗和溫度檢測(cè)
☆喇叭F0檢測(cè)
☆Tracking BOOST
☆整體效率高達(dá)80%
☆最高升壓10.25V
☆0.125V /step
☆輸出功率5.3W (THD+N=1% @8Ω負(fù)載)
☆低噪聲：12uV
3.鍵盤背光方案
鍵盤背光不僅可以提升筆記本電腦的整體顏值，還能在黑暗環(huán)境為用戶的按鍵操作提供照明功能。艾為鍵盤背光應(yīng)用框圖如下，燈效存儲(chǔ)在EC中，檢測(cè)鍵盤狀態(tài)切換燈效：
AW20198S
AW20198S是一款198通道LED驅(qū)動(dòng)，每路LED可實(shí)現(xiàn)1600萬色的細(xì)膩調(diào)節(jié)，并支持自主呼吸功能，降低系統(tǒng)功耗。
AW20198S特性一覽
☆256級(jí)細(xì)膩調(diào)光
☆自主呼吸模式，節(jié)省系統(tǒng)功耗
☆±5%高精度電流
☆10MHz SPI接口
☆QFN 5×5-40L封裝
4. Sensor方案
Hall Sensor AW8650X
AW8650X是艾為推出的Hall sensor系列產(chǎn)品，通過檢測(cè)筆電蓋板上磁石的距離/磁場(chǎng)強(qiáng)度，判斷用戶是否將蓋板關(guān)閉。
AW8650X特性一覽
☆低功耗：0.8μA
☆高靈敏度：
BOP=3.0mT，BRP=2.0mT
☆全極感應(yīng): N&S
☆封裝尺寸?。?/span>
SOT23-3(2.9*2.8*0.95)
DFN1216(1.1*1.4*0.37)
SAR Sensor AW9620X
筆電的使用對(duì)人體存在一定輻射，部分國(guó)家法規(guī)要求，電子產(chǎn)品對(duì)人體射頻輻射需控制在一定量級(jí)內(nèi)，SAR Sensor的檢測(cè)方案可以很好區(qū)分人體和其他物體，為筆電降低射頻功率提供判斷依據(jù)。應(yīng)用框圖如下：
AW96205特性一覽
☆5通道高靈敏度SAR Sensor
☆電容分辨率：1 aF
☆高信噪比：SNR > 5 @檢測(cè)20mm距離，Sensor 40mm2
☆補(bǔ)償電容：400 pF
☆桌面人體智能識(shí)別
☆程序靈活，支持客制化
☆低功耗: 22μA @ active mode
☆內(nèi)存：16kB Flash，8kB RAM
☆封裝：DFN 2.1×1.8-10L
5. 攝像頭模組方案
筆電攝像頭的工作需要穩(wěn)定的供電保障以及足夠的照明亮度，艾為IR LED Driver和低紋波輸出LDO可以保證攝像頭模組在各種場(chǎng)景下的正常工作。方案框圖如下：
IR LED Driver AW3644
AW3644特性一覽
☆雙通道1.5A LED驅(qū)動(dòng)
☆快速響應(yīng)(IR)輸出模式
☆錯(cuò)誤狀態(tài)寄存器可查
☆400kHz I2C接口
☆CSP 1.64mm×1.24mm-12封裝
☆I(lǐng)ntel AVL認(rèn)證通過
LDO AW37334
AW37334特性一覽
☆輸入電壓范圍: 1.4V-5.5V
☆固定輸出電壓：1.1V, 1.2V, 1.8V, 2.8V, 3.3V
☆額定輸出300mA
☆瞬態(tài)輸出穩(wěn)定，超低Inrush輸出電流
☆DFN 1mm×1mm×0.37mm-4L封裝
6. 電源管理方案
艾為電源圍繞筆電TYPE-C/TPYE-A端口保護(hù)以及功耗管理和時(shí)序控制，推出一系列產(chǎn)品方案，幫助客戶實(shí)現(xiàn)更好的電源管理。
OVP AW32105
AW32105是一款雙向隔離OVP，適用于TYPE-C端口VBUS端保護(hù)，及兩個(gè)或多個(gè)TYPE-C端口的電壓隔離場(chǎng)景。
AW32105特性一覽
☆輸入范圍 3.1V-28V
☆5A(直流)過流能力
☆超低RDSON功率開關(guān)(20mΩ)，有效降低充電時(shí)的芯片發(fā)熱
☆快速OVP關(guān)斷響應(yīng): typical 50ns
☆集成浪涌保護(hù)：±100V
☆反向電流保護(hù) (RCP)
☆WLCSP 2.54mm×1.49mm×0.555mm-15B封裝
OCP AW35015D/35065D
AW35015D/35065D是OCP保護(hù)器件，支持限流閾值電阻可調(diào)，以及芯片關(guān)閉時(shí)對(duì)輸出端放電，確保系統(tǒng)上下電時(shí)序正常。
AW35015D/35065D特性一覽
☆0.4~2.5A可調(diào)限流閾值，覆蓋TYPE-A/HDMI/內(nèi)部模塊保護(hù)等多個(gè)筆電應(yīng)用場(chǎng)景
☆功率管RDS(ON) 65mΩ
☆限流精度：±9% @ 1A (typ.)
☆反向電流保護(hù)
☆輸出快速放電(QOD)
AW35015D/AW35065D: Auto QOD
AW35015/AW35065: No QOD
☆SOT23-5L封裝
Load Switch AW35142/35141
AW35142/35141是2通道/單通道6A負(fù)載開關(guān)，支持啟動(dòng)時(shí)間電容可調(diào)，可幫助筆電實(shí)現(xiàn)模塊的功耗管理以及上下電時(shí)序控制。
AW35142/35141特性一覽
☆VIN范圍0.6V~VBIAS
☆VBIAS電壓范圍2.5V~5.5V
☆RDSON: 18.5mΩ (Typical) @ VBIAS=5V and VIN=0.6V to 5V
☆6A直流過流能力
☆電容可調(diào)slew rate，限制inrush電流
☆輸出快速放電(QOD)
☆DFN 3mm×2mm×0.75mm-14L (AW35142, 2-CH)
☆DFN 2mm×2mm×0.75mm-8L (AW35141, 1-CH)
目前，除了阿里云、聯(lián)想，還有多家知名筆記本電腦品牌采用艾為筆電解決方案，這些內(nèi)置艾為芯的產(chǎn)品也將在未來逐一亮相。接下來，艾為還將繼續(xù)與筆電合作伙伴進(jìn)行深度合作，攜手對(duì)筆電行業(yè)進(jìn)行務(wù)實(shí)探索，通過打造更全面、更創(chuàng)新的筆電產(chǎn)品對(duì)現(xiàn)實(shí)生活賦能，為廣大用戶帶來更好的筆電使用體驗(yàn)。
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