艾為筆記本芯片方案介紹

前言

在過去的幾年間，筆電市場起伏甚大。疫情的持續，遠程辦公、學習、娛樂需求增加，筆記本電腦成為生產力輸出的主要設備，筆電產業走勢向好。隨著疫情的紅利效應逐漸淡化，市場需求受庫存調節、俄烏沖突與高通脹等負面因素沖擊，TrendForce集邦咨詢表示，2022 年筆電市場出貨量下修至1.89億臺，同比下降 23%。盡管如此，年初的CES 2023依然為筆電市場的帶來了新的希望：輕薄型筆記本、游戲型筆記本兩個細分市場仍然充滿著巨大的機會；移動平臺的更新將促進2023年筆記本新一輪的性能提升；各大品牌在筆記本產品形態上的創新，也將推動新形態筆記本的普及，提升消費者的換/購機欲望。

為了進一步助力各品牌筆記本電腦提升競爭力，艾為針對筆電市場也推出了一系列高品質芯片產品，包括音頻、電源管理、信號鏈和接口、射頻、馬達驅動、傳感器等芯片類型，覆蓋TrackPad、攝像頭模組、音頻、鍵盤背光、電源等應用場景。

核“芯”內容導讀

01.TrackPad方案

·Force AFEAW8680X

·Haptic AW869X7

02.音頻方案

·Digital Smart K AW88394

03.鍵盤背光方案

·呼吸燈驅動 AW20198S

04.Sensor 方案

·Hall Sensor AW8650X

·SAR Sensor AW9620X

05.攝像頭模組方案

·IR LED Driver AW3644

·LDO AW37334

06.電源管理方案

·OVP AW32105

·OCP AW35015D/35065D

·Load Switch AW35142/35141

艾為筆記本方案框圖

01TrackPad方案

隨著觸控技術的發展，越來越多的筆記本電腦都采用“壓力感應+觸覺反饋”一體的TrackPad方案。針對這一市場洞察，艾為也推出了具有市場競爭力的TrackPad解決方案（更多應用詳情可回顧鏈接：阿里云無影筆記本奪得“機皇”稱號！Trackpad采用艾為方案）。

功能

☆觸摸表面的壓力檢測

☆觸覺反饋（Haptic）

☆手指軌跡檢測

特色

☆壓感

·50-500g

·1-3級可調

☆3D觸感特色

·觸覺反饋（波形可配）

·全域按壓

☆報點率：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）

☆支持調試接口

☆方便定制化

·支持最多6個感應器

·防誤觸

·兼容不同廠商的TP設備（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解決方案中另一個重要組成部分就是線性馬達驅動芯片。

AW869X7是艾為為實現觸覺反饋技術專門設計的一款馬達驅動芯片。觸控板壓感+Haptic解決方案中，Haptic的工作原理如下圖所示，AW8680X計算出面板所受的力后，會根據壓力值的對應等級發送振動波形給AW869X7馬達驅動芯片，驅動芯片控制線性馬達產生振動，對用戶形成觸覺反饋。

AW869X7特性一覽

☆LRA電機的F0頻率自動檢測與適配

☆<0.1μA的關斷功耗

☆內部集成Boost，可適應不同電壓LRA

☆<1ms的快速響應時間

☆支持單線觸發預設觸摸反饋模式

02音頻方案

無論是作為辦公還是娛樂工具，筆電的音頻體驗也是用戶比較關心的一點。

艾為AW88394是一款數字接口Smart K音頻功放，集成Boost，可實現10.25V高壓輸出，提升輸出功率；內置DSP，集成最新音效與喇叭保護算法MEC。

AW88394

AW88394特性一覽

☆內置DSP，集成最新音效與喇叭保護算法MEC

☆實時喇叭阻抗和溫度檢測

☆喇叭F0檢測

☆Tracking BOOST

☆整體效率高達80%

☆最高升壓10.25V

☆0.125V/step

☆輸出功率5.3W (THD+N=1% @8Ω負載)

☆低噪聲：12uV

03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，還能在黑暗環境為用戶的按鍵操作提供照明功能。艾為鍵盤背光應用框圖如下，燈效存儲在EC中，檢測鍵盤狀態切換燈效：

AW20198S

AW20198S是一款198通道LED驅動，每路LED可實現1600萬色的細膩調節，并支持自主呼吸功能，降低系統功耗。

AW20198S特性一覽

☆256級細膩調光

☆自主呼吸模式，節省系統功耗

☆±5%高精度電流

☆10MHz SPI接口

☆QFN 5×5-40L封裝

04Sensor方案
Hall Sensor AW8650X

AW8650X是艾為推出的Hall sensor系列產品，通過檢測筆電蓋板上磁石的距離/磁場強度，判斷用戶是否將蓋板關閉。

AW8650X特性一覽

☆低功耗：0.8μA

☆高靈敏度：

BOP=3.0mT，BRP=2.0mT

☆全極感應: N&S

☆封裝尺寸?。?/p>

SOT23-3(2.9*2.8*0.95)

DFN1216(1.1*1.4*0.37)

SAR Sensor AW9620X

筆電的使用對人體存在一定輻射，部分國家法規要求，電子產品對人體射頻輻射需控制在一定量級內，SAR Sensor的檢測方案可以很好區分人體和其他物體，為筆電降低射頻功率提供判斷依據。應用框圖如下：

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20mm距離，Sensor 40mm2

☆補償電容：400 pF

☆桌面人體智能識別

☆程序靈活，支持客制化

☆低功耗: 22μA @ active mode

☆內存：16kB Flash，8kB RAM

☆封裝：DFN 2.1×1.8-10L

05攝像頭模組方案

筆電攝像頭的工作需要穩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1.5ALED驅動

☆快速響應(IR)輸出模式

☆錯誤狀態寄存器可查

☆400kHzI2C接口

☆CSP 1.64mm×1.24mm-12封裝

☆Intel AVL認證通過

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

☆瞬態輸出穩定，超低Inrush輸出電流

☆DFN 1mm×1mm×0.37mm-4L封裝

06電源管理方案

艾為電源圍繞筆電TYPE-C/TPYE-A端口保護以及功耗管理和時序控制，推出一系列產品方案，幫助客戶實現更好的電源管理。

OVP AW32105

AW32105是一款雙向隔離OVP，適用于TYPE-C端口VBUS端保護，及兩個或多個TYPE-C端口的電壓隔離場景。

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(20mΩ)，有效降低充電時的芯片發熱

☆快速OVP關斷響應:typical 50ns

☆集成浪涌保護：±100V

☆反向電流保護 (RCP)

☆WLCSP 2.54mm×1.49mm×0.555mm-15B封裝

OCP AW35015D/35065D

AW35015D/35065D是OCP保護器件，支持限流閾值電阻可調，以及芯片關閉時對輸出端放電，確保系統上下電時序正常。

AW35015D/35065D特性一覽

☆0.4~2.5A可調限流閾值，覆蓋TYPE-A/HDMI/內部模塊保護等多個筆電應用場景

☆功率管RDS(ON)65mΩ

☆限流精度：±9% @ 1A (typ.)

☆反向電流保護

☆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負載開關，支持啟動時間電容可調，可幫助筆電實現模塊的功耗管理以及上下電時序控制。

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，這些內置艾為芯的產品也將在未來逐一亮相。接下來，艾為還將繼續與筆電合作伙伴進行深度合作，攜手對筆電行業進行務實探索，通過打造更全面、更創新的筆電產品對現實生活賦能，為廣大用戶帶來更好的筆電使用體驗。

審核編輯：湯梓紅