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，用于音頻數據通信，從而以優化的功耗和性能實現分區。多通道音頻數據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，可實現超過 100 小時的 MP3 播放時間。當使用系統時鐘輸入和 DAC 路徑高性能 （HP） 模式時，可實現 104 dBA 的超高動態范圍。AB 類耳機驅動器提供 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，從而減小系統尺寸和降低成本。聽筒驅動器是具有 2 V 的差分 AB 類驅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 或內部集成電路 （I^2^C).

振動器驅動器是差分 H 橋輸出，可實現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 傳輸到 OMAP4 處理器。AFML、AFMR 輸入也可以循環到模擬輸出（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，用于偏置數字麥克風（DBIAS1 和 DBIAS2）。一個偏置發生器可以同時偏置多個數字麥克風，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），可實現高 PSRR。唯一需要的外部電源是 2.1 V，可從 OMAP4 系統中 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，可實現耳機輸出的高動態范圍和高輸出擺幅。所有其他電源輸入都可以直接連接到電池或系統 1.8V I/O。

兩個集成 PLL 支持在 12MHz、19.2MHz、26MHz 和 38.4MHz 系統時鐘 （MCLK） 下運行，或者在 LP 播放模式下從 32kHz 休眠時鐘 （CLK32K） 運行。頻率規劃基于所有通道的 48 kS/s 音頻數據速率，主機處理器使用采樣率轉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送/結束信號提交到終端。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系統要求進行編程。

特性

• 4 個音頻數模轉換器 （DAC） 通道
• 立體聲無電容耳機驅動器：
  • 高達 104dB 的動態范圍
  • 用于性能和功耗權衡的 Power Tune
• 立體聲 8 Ω，每通道 1.5 W 揚聲器驅動器
• 差速器聽筒驅動器
• 立體聲線路輸出
• 兩個音頻模數轉換器 （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 橋驅動器
• 兩個低噪聲模擬麥克風偏置輸出
• 兩個數字麥克風偏置輸出
• 從線路輸入到耳機和揚聲器輸出的模擬低功耗環路
• 雙鎖相環 （PLL） 提供靈活的時鐘支持：
  • 用于系統低功耗播放模式的 32kHz 睡眠時鐘輸入
  • 12MHz、19.2MHz、26MHz 和 38.4MHz 系統時鐘輸入
• 附件插拔檢測、附件按鈕按下檢測
• 集成電源：
  • 用于無電容耳機驅動器的負電荷泵
  • 兩個低壓差穩壓器 （LDO），可實現高電源抑制比 （PSRR）
• 我^2^C 控制
• 熱保護：
  • 主機中斷
• 電源：
  • 模擬：2.1 V
  • 數字 I/O：1.8 V
  • 電池：2.3 至 5.5 V
• 封裝 6mm × 6mm 120 引腳 PBGA

參數

1. 產品概述

• ?產品名稱?：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，支持多通道音頻數據傳輸，低功耗設計，高動態范圍。

2. 功能特性

• ?音頻接口?：
  • 支持PDM（脈沖密度調制）接口，用于音頻數據通信。
  • 下行（PDML）和上行（PDMUL）音頻數據通過單線復用。
• ?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。
  • 耳機驅動器為差分Class-AB驅動器，具有2V rms能力。
  • 揚聲器驅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?：
  • 兩個集成PLL，支持12MHz、19.2MHz、26MHz和38.4MHz系統時鐘。
  • 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和操作條件均符合數據手冊中的規定。
• 設計和布局時應考慮最小化噪聲和干擾，以優化音頻性能。