Bob Widlar, prvý bojovník za dizajn analógových integrovaných obvodov v Silicon Valley

Bob Widlar, prvý bojovník za dizajn analógových integrovaných obvodov v Silicon Valley
Elektrolab Pridal  Elektrolab
  131 zobrazení
3
 0
História elektroniky

Sieň technickej slávy si často pripomína historické mená ako sú Michael Faraday, Gustav Kirchhoff či James Clerk Maxwell. Ale medzi týmito menami len málokto ponúkol toľko rozletu a praktických inovácií ako Bob Widlar (1937 - 1991), jeden z najplodnejších konštruktérov obvodov v ranom Silicon Valley.

Bob Widlar je spomínaný ako "legendárny dizajnér čipov", ktorý stojí za pojmami ako Widlarov zdroj prúdu, Widlarov pásmový napäťový referenčný obvod a Widlarov výstupný stupeň.

Widlar, ktorý pracoval medzi inžinierskymi legendami, ako sú zakladatelia spoločnosti Fairchild Semiconductor, bol označovaný za "viac umelca ako inžiniera". Svojimi priekopníckymi objavmi, ktoré zahŕňali okrem iného modely µA702, µA709, µA710, LM100, LM101, LM107, LM108 a LM10, Widlar spôsobil revolúciu v oblasti návrhu analógových integrovaných obvodov v modernom inžinierstve.

Raný život a vzdelanie

Robert John ("Bob") Widlar vyrastal v Clevelande v štáte Ohio, kde jeho otec pracoval ako rozhlasový inžinier. Vo veku 15 rokov začal Widlar svoju celoživotnú kariéru v oblasti elektroniky ako mnohí majstri vtedajšej doby: opravoval rozhlasové a televízne prijímače.

V roku 1958 Widlar vstúpil do letectva, kde bol poverený výučbou svojich kolegov o elektronických zariadeniach. V jednom z ročných hodnotení výkonnosti bol Widlar opísaný ako "o hlavu a päty prevyšujúci priemerných technikov", pretože sa neuspokojil s priemernosťou svojich výkonov a neustále sa usiloval o dokonalosť.

Po skončení služby Widlar v roku 1962 ukončil štúdium na Coloradskej univerzite a získal titul bakalára v odbore elektrotechnika. Počas tohto obdobia spolupracoval aj s Ball Brothers Research Corporation, kde pomáhal vyvíjať analógové a digitálne zariadenia pre NASA. Potom v roku 1963 nastúpil do spoločnosti Fairchild Semiconductor.

Analógový inovátor v digitálnom veku

Widlar je najviac známy svojou prácou s analógovými monolitickými integrovanými obvodmi (IC). Bol prvým človekom, ktorý vyvinul riešenie obmedzení planárneho procesu, keď si uvedomil, že integrované obvody sa nedajú navrhovať rovnakým spôsobom ako diskrétne obvody.

Jeho jedinečný prístup k návrhu integrovaných obvodov vyvrcholil vytvorením µA702, prvého lineárneho operačného zosilňovača integrovaného obvodu. Hoci tento operačný zosilňovač nebol spočiatku dobre prijatý kvôli zvláštnym napájacím napätiam, nízkym vstupno-výstupným výkyvom, nízkemu zosilneniu a iným zvláštnym vlastnostiam, µA702 výrazne ovplyvnil nasledujúce trendy v návrhu integrovaných obvodov.

Widlar ako líder analógového dizajnu nebol fanúšikom digitálnych obvodov.

Čoskoro potom spoločnosť Widlar predstavila µA709, ďalší oeračnýý zosilňovač, ktorý bol oproti 702 výrazne vylepšený: mal vyššie zosilnenie, väčšie vstupno-výstupné rozsahy, nižší vstupný prúd, vyšší výstupný prúd a používal symetrické napájanie. Model 709 sa považuje za klasický oeračný zosilňovač a predstavuje míľnik ako prvý široko používaný monolitický operačný zosilňovač.

Monolitický integrovaný obvod operačný zosilňovač µA709.

V roku 1965 Widlar opustil spoločnosť Fairchild a začal pracovať v National Semiconductor. Tam vydal svoj návrh prvého vysokovýkonného regulátora napätia LM109. Tento objav prišiel v čase, keď inžinieri horlivo diskutovali o tom, či je možné vyvinúť regulátor s vysokým výkonom na jednom čipe.

Tu je Bob v spoločnosti National Semiconductor v roku 1967

Widlar, ktorý bol v roku 1969 vyhlásený za inžinierskeho génia, napísal článok, v ktorom túto diskusiu urovnal a v ktorom tvrdil, že teplotné výkyvy a obmedzenia púzdra znemožňujú použitie tohto zariadenia. Priemysel mu dal za pravdu a zastavil všetky snahy o vytvorenie takéhoto zariadenia. V roku 1970 však Widlar šokoval svojich súčasníkov 20-wattovým LM109, prvým vysoko výkonným regulátorom napätia v priemysle. Zariadenie obsahovalo všetky vlastnosti, o ktorých Widlar len rok predtým tvrdil, že sú nemožné. Widlarove inovácie tiež vytvorili základ pre moderné referenčné obvody napätia s pásmovou medzerou, ktoré sú dnes základom analógového dizajnu.

Vtipkár

Okrem technického prínosu si Widlara pamätáme pre jeho povestný neúctivý prístup a žartíky na pracovisku. Raz, keď spoločnosť National Semiconductor znížila rozpočet na údržbu trávnika, Widlar priviezol do práce ovcu na zadnom sedadle svojho kabrioletu Mercedes-Benz, aby "pokosila" trávnik.

Widlar priviedol ovcu, ktorá "kosila" trávnik spoločnosti National Semiconductor.

Widlar tiež zostrojil takzvaný haslerov obvod, ktorý vydával vysoký tón, keď ľudia v kancelárii hovorili nahlas. Zariadenie zachytávalo zvuk hlasu človeka a prehrávalo ho v prevedení vysokofrekvenčného piskotu. Výška tónu sa zvyšovala, ak osoba zvýšila hlas, a naopak, obvod prestal zvoniť, keď osoba prestala hovoriť - Widlarova myšlienka bola jasná a zreteľná.  

Widlarizácia chybných komponentov

Bob bol síce tichý človek, ale nebránil sa robiť hluk, keď si to frustrácia vyžadovala. Niekedy sa stávalo, že Bob strávil celý deň nad obvodom, ktorý nefungoval kvôli chybnej súčiastke. Aby sa uistil, že táto súčiastka už nikdy nebude terorizovať iný obvod, vzal Bob súčiastku ku kovadline v kancelárii a mlátil ju kladivom, kým sa nepodobala na prach. Widlarizovanie zlých súčiastok sa stalo legendou.

"Ako sa niečo Widlarizuje? Položíte to na kovadlinu a mlátite do toho kladivom, až kým sa to celé nerozpadne na malé kúsky, také malé, že ich ani nemusíte zmiesť z podlahy. Určite vám to zlepší náladu. A viete, že tá súčiastka vás už nikdy nebude trápiť." ~ Bob Pease

Widlar bol tiež známy tým, že chybné súčiastky alebo nefunkčné prototypy rozbíjal kladivom, ktoré s láskou nazval "Widlar-izer". 

Trvalý odkaz

Vďaka svojmu priamočiaremu prístupu a inovatívnym hardvérovým návrhom sa Widlar často spomína ako stelesnenie kontrakultúry Silicon Valley 60. a 70. rokov. Po odchode zo spoločnosti National Semiconductor sa Widlar presťahoval do Mexika, kde neskôr zomrel na infarkt vo veku 53 rokov.  Keď bolo všetko povedané a urobené, Widlarovo dedičstvo zahŕňalo osem patentov a prelomové návrhy, ktoré položili základy analógového dizajnu integrovaných obvodov, ako ho poznáme.

Dnes je Widlar všeobecne považovaný za "otca analógových monolitických integrovaných obvodov" a jeho práca bola ocenená jeho uvedením do Národnej siene slávy vynálezcov.

Máte aj vy zaujímavú konštrukciu, alebo článok?

Máte aj vy zaujímavú konštrukciu, alebo článok a chceli by ste sa o to podeliť s viac ako 250.000 čitateľmi? Tak neváhajte a dajte nám vedieť, radi ju uverejníme a to vrátane obrazových a video príloh. Rovnako uvítame aj autorov teoretických článkov, či autorov zaujímavých videí z oblasti elektroniky / elektrotechniky.

Kontaktujte nás!


Páčil sa Vám článok? Pridajte k nemu hodnotenie, alebo podporte jeho autora.
 

     

Komentáre k článku

Zatiaľ nebol pridaný žiadny komentár k článku. Pridáte prvý? Berte prosím na vedomie, že za obsah komentára je zodpovedný užívateľ, nie prevádzkovateľ týchto stránok.
Pre komentovanie sa musíte prihlásiť.

Vyhľadajte niečo na našom blogu

PCBWay Promo
PCBWay Promo
PCBWay Promo
Minalox.sk Promo
Minalox.sk Promo
Minalox.sk Promo
Webwiki Button