TWL6041 是一種具有高集成度的音頻編解碼器，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。
*附件：twl6041.pdf

OMAP4 設備為 TWL6041 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）。

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 1Vrms 輸出，并以接地為中心，可實現與耳機的無電容連接，從而減小系統尺寸并降低成本。聽筒驅動器是一種差分 AB 類驅動器，對典型 32-Ω 負載具有 2-Vrms 能力，或對典型 16-Ω負載具有 1.4-Vrms 能力。

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。此外，還支持 4 Ω 負載。為了實現輸出功率最大化，支持到外部升壓的電源連接。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，TWL6041 設備具有兩個 PWM 通道，具有來自 DL4 或 I 的獨立輸入信號^2^C. Vibra 驅動器是差分 H 橋輸出，可實現 Vibra 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。

TWL6041 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 至 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。

TWL6041 器件具有一個集成負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，TWL6041 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。

TWL6041BSRS 連接到 OMAP4 和 OMAP5 平臺時，包括 SRS 音頻效果、SRS 預處理解決方案和 SRS TruMedia，作為 Android ICS 的標準功能。

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 揚聲器驅動器也具有 4 Ω 支持功能
• 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 V–5.5 V
• 封裝 3.8mm × 3.8mm 81 引腳 WCSP

參數

1. 概述

TWL6041 是一款專為便攜式應用設計的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字功能，適用于移動和智能手機、手持設備、MP3播放器等應用。

2. 主要特性

• ?音頻轉換?：
  • 四個數字到模擬轉換器（DAC）
  • 兩個模擬到數字轉換器（ADC）
• ?音頻輸出?：
  • 立體聲無電容耳機驅動器
  • 立體聲8Ω、1.5W每通道揚聲器驅動器（支持4Ω負載）
  • 差分聽筒驅動器
  • 立體聲線路輸出
• ?音頻輸入?：
  • 四個音頻輸入
  • 三個差分麥克風輸入
  • 立體聲線路輸入
• ?時鐘支持?：
  • 雙相鎖環（PLL）支持靈活的時鐘輸入，包括12MHz、19.2MHz、26MHz、38.4MHz系統時鐘以及32kHz睡眠時鐘
• ?電源管理?：
  • 集成兩個低壓差線性穩壓器（LDO）
  • 集成負電荷泵
  • 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

3. 功能框圖

數據手冊提供了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、麥克風偏置、I2C接口等。

4. 應用

TWL6041 通過專有的PDM接口與OMAP? 4主機處理器連接，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的訂購代碼，如TWL6041BYFFR和TWL6041BYFFT。

6. 電氣特性

數據手冊提供了詳細的電氣特性參數，包括但不限于：

• 工作電壓范圍
• 靜態電流
• 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

雖然數據手冊沒有專門章節討論布局與布線，但通常這類信息會在應用筆記或參考設計中提供。布局時需要注意關鍵信號線的走線、電源和地線的處理以及去耦電容的放置。

8. 注意事項

• ?靜電放電（ESD）保護?：在處理和組裝過程中需采取適當的ESD保護措施。
• ?熱設計?：確保設備在工作時不超過最大結溫，并考慮適當的散熱措施。
• ?電源穩定性?：為設備提供穩定且符合規格的電源輸入，以避免性能下降或損壞。