TWL6041 是一種具有高集成度的音頻編解碼器，為便攜式應(yīng)用程序提供模擬音頻編解碼器功能，如 所示。該設(shè)備包含多個音頻模擬輸入和輸出，以及麥克風(fēng)偏置和附件檢測。該設(shè)備通過專有的 PDM 接口連接到 OMAP 4 主機(jī)處理器，用于音頻數(shù)據(jù)通信，從而以優(yōu)化的功耗和性能實(shí)現(xiàn)分區(qū)。多通道音頻數(shù)據(jù)被多路復(fù)用到下行鏈路 （PDML） 和上行鏈路 （PDMUL） 的單根線。
*附件：twl6041.pdf

OMAP4 設(shè)備為 TWL6041 設(shè)備提供 5 個 PDM 音頻輸入通道 （DL0–DL4）。通道 DL0–DL3 連接到四個并行 DAC 通道，這些通道多路復(fù)用到立體聲耳機(jī)（HSL、HSR）、立體聲揚(yáng)聲器（HFL、HFR）和聽筒 （EAR） 或立體聲線路輸出（AUXL、AUXR）。

立體聲耳機(jī)路徑具有低功耗 （LP） 模式，從 32 kHz 睡眠時鐘運(yùn)行，可實(shí)現(xiàn)超過 100 小時的 MP3 播放時間。當(dāng)使用系統(tǒng)時鐘輸入和 DAC 路徑高性能 （HP） 模式時，可實(shí)現(xiàn) 104 dBA 的超高動態(tài)范圍。AB 類耳機(jī)驅(qū)動器提供 1Vrms 輸出，并以接地為中心，可實(shí)現(xiàn)與耳機(jī)的無電容連接，從而減小系統(tǒng)尺寸并降低成本。聽筒驅(qū)動器是一種差分 AB 類驅(qū)動器，對典型 32-Ω 負(fù)載具有 2-Vrms 能力，或?qū)Φ湫?16-Ω負(fù)載具有 1.4-Vrms 能力。

立體聲揚(yáng)聲器路徑具有無濾波器 D 類輸出，每通道具有 1.5W 的功率。此外，還支持 4 Ω 負(fù)載。為了實(shí)現(xiàn)輸出功率最大化，支持到外部升壓的電源連接。揚(yáng)聲器驅(qū)動器還支持助聽器線圈負(fù)載。

對于振動器和觸覺反饋支持，TWL6041 設(shè)備具有兩個 PWM 通道，具有來自 DL4 或 I 的獨(dú)立輸入信號^2^C. Vibra 驅(qū)動器是差分 H 橋輸出，可實(shí)現(xiàn) Vibra 電機(jī)的快速加速和減速。需要高壓的助聽器線圈或壓電揚(yáng)聲器的外部驅(qū)動器可以連接到線路輸出。

TWL6041 支持三個差分麥克風(fēng)輸入（MMIC、HMIC 和 SMIC）和一個多路復(fù)用到兩個并行 ADC 的立體聲線路輸入（AFML、AFMR）。ADC 的 PDM 輸出通過 UL0 和 UL1 傳輸?shù)?OMAP4 處理器。AFML、AFMR 輸入也可以循環(huán)到模擬輸出（LB0、LB1）。

兩個 LDO 提供 2.1 V 的電壓，用于偏置模擬麥克風(fēng)（MBIAS 和 HBIAS）。每個模擬偏置的最大輸出電流為 2 mA，允許一個偏置上最多有兩個麥克風(fēng)。兩個 LDO 提供 1.8 V 至 1.85 V 的電壓，用于偏置數(shù)字麥克風(fēng)（DBIAS1 和 DBIAS2）。一個偏置發(fā)生器可以同時偏置多個數(shù)字麥克風(fēng)，總最大輸出電流為 10 mA。

TWL6041 器件具有一個集成負(fù)電荷泵和兩個用于高 PSRR 的 LDO（HS LDO 和 LS LDO）。唯一需要的外部電源是 2.1 V，由 OMAP4 系統(tǒng)中 TWL6030/6032 電源管理 IC （PMIC） 的 2.1 V DC-DC 提供。通過低功耗的低噪聲 2.1V DC-DC 為音頻供電，可實(shí)現(xiàn)耳機(jī)輸出的高動態(tài)范圍和高輸出擺幅。所有其他電源輸入都可以直接連接到電池或系統(tǒng) 1.8V I/O。

兩個集成 PLL 支持在 12MHz、19.2MHz、26MHz 和 38.4MHz 系統(tǒng)時鐘 （MCLK） 下運(yùn)行，或者在 LP 播放模式下從 32kHz 休眠時鐘 （CLK32K） 運(yùn)行。頻率規(guī)劃基于所有通道的 48 kS/s 音頻數(shù)據(jù)速率，主機(jī)處理器使用采樣率轉(zhuǎn)換器來連接不同的采樣率（例如 44.1 kHz）。在低功耗音頻播放的特定情況下，TWL6041 支持 44.1 kS/s 和 48 kS/s 速率。采樣率或 input clocks 之間的轉(zhuǎn)換是無縫的。

支持附件插拔檢測 （PLUGDET）。某些耳機(jī)有一個手動開關(guān)，用于通過麥克風(fēng)輸入引腳將發(fā)送/結(jié)束信號提交到終端。此功能由周期性附件按鈕按下檢測支持，以最大限度地減少睡眠模式下的電流消耗。檢測周期屬性可以根據(jù)系統(tǒng)要求進(jìn)行編程。

TWL6041BSRS 連接到 OMAP4 和 OMAP5 平臺時，包括 SRS 音頻效果、SRS 預(yù)處理解決方案和 SRS TruMedia，作為 Android ICS 的標(biāo)準(zhǔn)功能。

特性

• 4 個音頻數(shù)模轉(zhuǎn)換器 （DAC） 通道
• 立體聲無電容耳機(jī)驅(qū)動器
  • 高達(dá) 104dB 的動態(tài)范圍
  • 用于性能和功耗權(quán)衡的 Power Tune
• 立體聲 8 Ω，每通道 1.5 W 揚(yáng)聲器驅(qū)動器也具有 4 Ω 支持功能
• 差速器聽筒驅(qū)動器
• 立體聲線路輸出
• 兩個音頻模數(shù)轉(zhuǎn)換器 （ADC） 通道
  • 96 分貝 SNR
• 四個音頻輸入：
  • 3 個差分麥克風(fēng)輸入
  • 立體聲線路輸入和 FM 輸入
• 兩個 Vibrator 和 Haptics 反饋通道
  • 差分 H 橋驅(qū)動器
• 兩個低噪聲模擬麥克風(fēng)偏置輸出
• 兩個數(shù)字麥克風(fēng)偏置輸出
• 從線路輸入到耳機(jī)和揚(yáng)聲器輸出的模擬低功耗環(huán)路
• 雙鎖相環(huán) （PLL） 提供靈活的時鐘支持：
  • 用于系統(tǒng)低功耗播放模式的 32kHz 睡眠時鐘輸入
  • 12MHz、19.2MHz、26MHz 和 38.4MHz 系統(tǒng)時鐘輸入
• 附件插拔檢測、附件按鈕按下檢測
• 集成電源：
  • 用于無電容耳機(jī)驅(qū)動器的負(fù)電荷泵
  • 兩個低壓差穩(wěn)壓器 （LDO），可實(shí)現(xiàn)高電源抑制比 （PSRR）
• 我^2^C 控制
• 熱保護(hù)：
  • 主機(jī)中斷
• 電源：
  • 模擬：2.1 V
  • 數(shù)字 I/O：1.8 V
  • 電池：2.3 V–5.5 V
• 封裝 3.8mm × 3.8mm 81 引腳 WCSP

參數(shù)

1. 概述

TWL6041 是一款專為便攜式應(yīng)用設(shè)計(jì)的8通道低功耗音頻編解碼器（Audio Codec），集成了多種音頻模擬和數(shù)字功能，適用于移動和智能手機(jī)、手持設(shè)備、MP3播放器等應(yīng)用。

2. 主要特性

• ?音頻轉(zhuǎn)換?：
  • 四個數(shù)字到模擬轉(zhuǎn)換器（DAC）
  • 兩個模擬到數(shù)字轉(zhuǎn)換器（ADC）
• ?音頻輸出?：
  • 立體聲無電容耳機(jī)驅(qū)動器
  • 立體聲8Ω、1.5W每通道揚(yáng)聲器驅(qū)動器（支持4Ω負(fù)載）
  • 差分聽筒驅(qū)動器
  • 立體聲線路輸出
• ?音頻輸入?：
  • 四個音頻輸入
  • 三個差分麥克風(fēng)輸入
  • 立體聲線路輸入
• ?時鐘支持?：
  • 雙相鎖環(huán)（PLL）支持靈活的時鐘輸入，包括12MHz、19.2MHz、26MHz、38.4MHz系統(tǒng)時鐘以及32kHz睡眠時鐘
• ?電源管理?：
  • 集成兩個低壓差線性穩(wěn)壓器（LDO）
  • 集成負(fù)電荷泵
  • 支持2.3V至5.5V電池供電
• ?其他功能?：
  • 附件插入和拔出檢測
  • 附件按鈕按下檢測
  • 兩個振動器和觸覺反饋通道
  • I2C控制接口
  • 熱保護(hù)

3. 功能框圖

數(shù)據(jù)手冊提供了TWL6041的簡化功能框圖，展示了其主要模塊和信號流，包括音頻輸入/輸出、PLL、電源管理、麥克風(fēng)偏置、I2C接口等。

4. 應(yīng)用

TWL6041 通過專有的PDM接口與OMAP? 4主機(jī)處理器連接，適用于需要高集成度音頻編解碼功能的便攜式設(shè)備。

5. 封裝與訂購信息

• ?封裝類型?：3.8mm x 3.8mm 81引腳WCSP封裝
• ?訂購信息?：提供了不同型號和封裝選項(xiàng)的訂購代碼，如TWL6041BYFFR和TWL6041BYFFT。

6. 電氣特性

數(shù)據(jù)手冊提供了詳細(xì)的電氣特性參數(shù)，包括但不限于：

• 工作電壓范圍
• 靜態(tài)電流
• 音頻輸出功率和信噪比
• 時鐘輸入特性
• 輸入/輸出阻抗

7. 布局與布線建議

雖然數(shù)據(jù)手冊沒有專門章節(jié)討論布局與布線，但通常這類信息會在應(yīng)用筆記或參考設(shè)計(jì)中提供。布局時需要注意關(guān)鍵信號線的走線、電源和地線的處理以及去耦電容的放置。

8. 注意事項(xiàng)

• ?靜電放電（ESD）保護(hù)?：在處理和組裝過程中需采取適當(dāng)?shù)腅SD保護(hù)措施。
• ?熱設(shè)計(jì)?：確保設(shè)備在工作時不超過最大結(jié)溫，并考慮適當(dāng)?shù)纳岽胧?/li>
• ?電源穩(wěn)定性?：為設(shè)備提供穩(wěn)定且符合規(guī)格的電源輸入，以避免性能下降或損壞。