TWL6040 設備是具有高集成度的音頻編碼器/解碼器（編解碼器），可為便攜式應用程序提供模擬音頻編解碼器功能，如 所示。該設備包含多個音頻模擬輸入和輸出，以及麥克風偏置和附件檢測。該設備通過專有的 PDM 接口連接到 OMAP 4 主機處理器，用于音頻數(shù)據(jù)通信，從而以優(yōu)化的功耗和性能實現(xiàn)分區(qū)。多通道音頻數(shù)據(jù)被多路復用到下行鏈路 （PDML） 和上行鏈路 （PDMUL） 的單根線。

OMAP4 設備為 TWL6040 設備提供 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，這些通道多路復用到立體聲耳機（HSL、HSR）、立體聲揚聲器（HFL、HFR）和聽筒 （EAR） 或立體聲線路輸出（AUXL、AUXR）。
*附件：twl6040.pdf

立體聲耳機路徑具有低功耗 （LP） 模式，從 32 kHz 睡眠時鐘運行，可實現(xiàn)超過 100 小時的 MP3 播放時間。當使用系統(tǒng)時鐘輸入和 DAC 路徑高性能 （HP） 模式時，可實現(xiàn) 104 dBA 的超高動態(tài)范圍。AB 類耳機驅(qū)動器提供 1V有效值功能輸出，并且以接地為中心，以便無電容連接到耳機，從而減小系統(tǒng)尺寸和降低成本。聽筒驅(qū)動器是具有 2 V 的差分 AB 類驅(qū)動器有效值能夠承受典型的 32 Ω 負載或 1.4 V有效值到典型的 16 Ω負載。

立體聲揚聲器路徑具有無濾波器 D 類輸出，每通道具有 1.5W 的功率。支持輸出功率最大化電源連接到外部升壓。揚聲器驅(qū)動器還支持助聽器線圈負載。對于振動器和觸覺反饋支持，TWL6040 具有兩個 PWM 通道，帶有來自 DL4 或內(nèi)部集成電路 （I^2^C).

振動器驅(qū)動器是差分 H 橋輸出，可實現(xiàn)振動電機的快速加速和減速。需要高壓的助聽器線圈或壓電揚聲器的外部驅(qū)動器可以連接到線路輸出。

該TWL6040支持三個差分麥克風輸入（MMIC、HMIC 和 SMIC）和一個多路復用到兩個并行 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（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。兩個 LDO 提供 1.8 V/1.85 V 的電壓，用于偏置數(shù)字麥克風（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，總最大輸出電流為 10 mA。

TWL6040具有一個集成負電荷泵 （NCP） 和兩個 LDO（HS LDO 和 LS LDO），可實現(xiàn)高 PSRR。唯一需要的外部電源是 2.1 V，可從 OMAP4 系統(tǒng)中 TWL6030 電源管理 IC （PMIC） 的 2.1 V DC-DC 獲得。通過從低功耗的低噪聲 2.1V DC-DC 為音頻供電，可實現(xiàn)耳機輸出的高動態(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） 下運行，或者在 LP 播放模式下從 32kHz 休眠時鐘 （CLK32K） 運行。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，TWL6040 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）。某些耳機有一個手動開關，用于通過麥克風輸入引腳將發(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)要求進行編程。

特性

• 4 個音頻數(shù)模轉(zhuǎn)換器 （DAC） 通道
• 立體聲無電容耳機驅(qū)動器：
  • 高達 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 揚聲器驅(qū)動器
• 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偏置輸出
• 兩個數(shù)字麥克風偏置輸出
• 從線路輸入到耳機和揚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：
  • 用于無電容耳機驅(qū)動器的負電荷泵
  • 兩個低壓差穩(wěn)壓器 （LDO），可實現(xiàn)高電源抑制比 （PSRR）
• 我^2^C 控制
• 熱保護：
  • 主機中斷
• 電源：
  • 模擬：2.1 V
  • 數(shù)字 I/O：1.8 V
  • 電池：2.3 至 5.5 V
• 封裝 6mm × 6mm 120 引腳 PBGA

參數(shù)

1. 產(chǎn)品概述

• ?產(chǎn)品名稱?：TWL6040
• ?類型?：8通道低功耗音頻編解碼器
• ?應用?：便攜式應用，如移動設備
• ?主要特點?：通過專有PDM接口與OMAP?4主機處理器連接，支持多通道音頻數(shù)據(jù)傳輸，低功耗設計，高動態(tài)范圍。

2. 功能特性

• ?音頻接口?：
  • 支持PDM（脈沖密度調(diào)制）接口，用于音頻數(shù)據(jù)通信。
  • 下行（PDML）和上行（PDMUL）音頻數(shù)據(jù)通過單線復用。
• ?音頻輸出?：
  • 立體聲耳機路徑，支持低功耗模式，可實現(xiàn)超過100小時的MP3播放時間。
  • 立體聲揚聲器路徑，具有無濾波器Class-D輸出，每通道1.5W功率。
  • 耳機驅(qū)動器為差分Class-AB驅(qū)動器，具有2V rms能力。
  • 揚聲器驅(qū)動器支持外部升壓連接，以最大化輸出功率。
• ?電源管理?：
  • 集成負電荷泵（NCP）和兩個LDO（HS LDO和LS LDO），提供高PSRR（電源抑制比）。
  • 僅需2.1V外部供電，可由TWL6030電源管理IC提供。
• ?時鐘系統(tǒng)?：
  • 兩個集成PLL，支持12MHz、19.2MHz、26MHz和38.4MHz系統(tǒng)時鐘。
  • 在低功耗播放模式下，支持32kHz睡眠時鐘（CLK32K）。

3. 其他功能

• ?配件檢測?：支持配件插頭和拔出檢測（PLUGDET），以及周期性配件按鈕按下檢測。
• ?靈活性?：支持不同負載條件下的優(yōu)化操作，如耳機、揚聲器和線性輸出。

4. 封裝與尺寸

• 提供BGA封裝選項，具體封裝類型和尺寸信息未在文檔中明確給出。

5. 應用信息

• 專為與OMAP?4處理器配合使用而設計，適用于便攜式音頻應用。

6. 修訂歷史

• 文檔經(jīng)過多次修訂，最后一次修訂為2014年8月。

7. 注意事項

• 在使用TWL6040時，應確保所有電氣參數(shù)和操作條件均符合數(shù)據(jù)手冊中的規(guī)定。
• 設計和布局時應考慮最小化噪聲和干擾，以優(yōu)化音頻性能。