jackzhang的个人空间 https://blog.eetop.cn/jack1 [收藏] [复制] [分享] [RSS]

空间首页 动态 记录 日志 相册 主题 分享 留言板 个人资料

日志

他彻底改变了模拟芯片设计!一个模拟大师的叛逆传奇

热度 25已有 3004 次阅读2022-4-21 12:31 |系统分类:芯片设计

来源:EETOP编译整理自allaboutcircuits、analogzoo

工程名人堂经常记住迈克尔·法拉第古斯塔夫·基尔霍夫和 詹姆斯·克拉克·麦克斯韦等历史人物。但在这些名字中,很少有人像鲍勃·维德拉(BobWidlar) (1937-1991) 那样提供如此耀眼和实用的创新,他是早期硅谷最多产的电路设计师之一。

图片

Bob Widlar 被人们铭记为“传奇的芯片设计师”,他创立了 Widlar 电流源、Widlar 带隙电压基准和 Widlar 输出级。

 Widlar 被描述为“比工程师更像艺术家”。凭借他在 µA702、µA709、µA710、LM100、LM101、LM107、LM108 和 LM10 等众多产品中的开创性设计,Widlar 彻底改变了现代工程中的模拟 IC 设计。 

早年生活和教育

Widlar在俄亥俄州克利夫兰长大,他的父亲在那里担任无线电工程师。15 岁时,Widlar开始了他在电子领域的终生职业生涯,就像他那个时代的许多修补匠一样:他修理收音机和电视机。

1958 年,Widlar 加入空军,负责向他的同胞教授有关电子设备的知识。一项年度绩效评估将Widlar 描述为“比一般技术人员高出一筹”,因为他不会满足于表现平庸,并不断追求完美。

Widlar 于 1962 年毕业于科罗拉多大学,获得电气工程理学学士学位。在此期间,他还与Ball Brothers Research Corporation 合作,帮助为 NASA 开发模拟和数字设备。1963 年,他加入了仙童半导体。 

数字时代的模拟创新者

Widlar 因其在模拟单片集成电路 (IC) 方面的工作而广为人知。当他意识到 IC 不能以与分立电路相同的方式设计时,他是第一个针对平面工艺限制开发解决方案的人。

他独特的 IC 设计方法以第一款线性 IC 运算放大器µA702 达到顶峰。由于奇怪的电源电压、低输入/输出摆幅、低增益和其他奇怪的特性,该运算放大器最初并未受到好评,但 µA702 严重影响了后续 IC 设计趋势。 

图片

作为模拟设计的领导者,Widlar 并不热衷于数字电路 

不久之后,Widlar推出了 µA709,这是另一款从 702 显著改进过的运算放大器:它拥有更高的增益、更大的输入/输出范围、更低的输入电流、更高的输出电流,并使用对称电源。709 被视为 IC 运算放大器的经典之作,标志着第一个广泛使用的单片 IC 运算放大器的里程碑。  

图片

µA709 单片 IC 运算放大器。图片由Op AmpHistory提供 

1965 年,Widlar 离开前往美国国家半导体公司工作。在那里,他发布了他设计的业界首款大功率稳压器LM109。这一成果是在工程师们激烈争论是否有可能在单芯片上开发高功率稳压器时得出的。 

Widlar 于 1969 年成为工程天才,他写了一篇论文解决了一场争论:声称温度波动和封装限制使该设备无法实现。业界相信了他的观点,并停止了制造这种设备的一切努力。然而,在 1970 年,Widlar 以 20W LM109 震惊了他的同时代人,这是业界第一款大功率稳压器。该设备包含了Widlar 在一年前声称不可能实现的所有功能。 

Widlar的创新还为现代带隙电压基准电路奠定了基础,这是当今模拟设计的主要内容。 

内心深处的工程恶作剧者 

Widlar以充满了反叛个性的天才工程师和企业家而为人熟知,一个故事如果不讲一些他的传奇性的恶作剧,那都是不完整的故事。在他多年的工程设计生涯中,Widlar一直是一个思想自由的恶作剧者,这对人力资源部门来说是一场噩梦。

Widlar狂热的个性和幽默感影响了其他类似的工程师,比如鲍勃·皮斯和吉姆·威廉姆斯,即使在Widlar去世后,一直都保持着他的这种精神。下面你会发现三个我们最喜欢的恶作剧,和贯穿Widlar职业生涯的一些荒唐举止,但这些绝不是全部。写这些东西时我感到很享受,因为在当今刻板的的企业环境中,你永远不会有机会看到这些有趣的东西。

哈斯勒电路(hassler)

Widlar说话声音很温和,不喜欢办公室里吵闹的声音。他的解决办法是哈斯勒电路。当有人走进Widlar的办公室打扰他并大声说话时,这个设备会检测到声音信息,将其转换成高频声音,然后回放转换后的声音。

图片

哈斯勒电路的现代再现

对于来访者来说,他们说话的声音越大,来自哈斯勒电路的嘎吱嘎吱的回声就越大。来访者就会注意到这奇怪的音声,并停止说话,然后这个回声突然消失了。这样来访者下次就会吸取教训。

借羊修草坪

20世纪80年代,国家半导体公司宣布,为了节省资金,他们打算削减草坪维护费用。Widlar的反应是:他买了一只羊(有些版本说他借了一只羊),装进他的梅赛德斯-奔驰敞篷车的后面,然后把它带到国家半导体公司办公室的前草坪上,并马上开始剪草。

二十分钟后,来自圣何塞水星报的一个新闻报道组过来为这一事件拍照,这篇报道旋即成为头条新闻。这一过程让Widlar的雇主大为恼怒。

图片

Widlar和他的羊,注意停在草坪上的奔驰车

Widlar式的故障元件处置

Widlar是个说话温和的人,但他在受到挫折感时有时也会制造一点噪音。

有几次Widlar花费一整天的时间在一个因为一个故障的元件而无法工作的电路上。为了确保这个元件不会威胁到另一个电路,Widlar将把故障元件拿到办公室的铁砧上,用锤子无目的地敲打它,直到它变成了碎屑。Widlar式的故障元件处置法就这样变成了传说。

图片

Widlar式的故障元件处置是怎么做的?把坏的元件放到铁砧上,用锤子敲打它,直到它被砸成小碎片。碎片如此之小以至于你甚至不用把它们从地板上扫掉。它确实让你感觉更好。你也知道这个坏的元件不会再困扰你了。”

持久的遗产

Widlar在53岁时就离开了我们,当时他在Puerto Vallarta慢跑时死于心脏病。在他晚年的时候,Widlar因为戒酒而变得更健康。有人说Widlar是因为醉酒而死,但是最接近情况的人则不这样认为,这可能会让他的一些同事感到惊讶。 

Widlar的去世不仅留下了一个全新的半导体行业,而且还留下了一种和今天完全不同的设计方式。我们经常在电子工程教育课程中学习法拉第、欧姆和安培,但从来没有真正接触过像Widlar这样的当代设计界人士。Widlar展示了一个真正独特的设计方面的边界艺术,如果要讲一件关于他的众所周知的事情,那就是他从来没有设计过一个平庸的电路。

更重要的是,Widlar的个性引发了人们对我们工作场所自由表达和个性的回忆。在一个一切都数字化、世界都依靠1和0运作的时代,也许我们需要更多像Widlar 这样的人来为我们的现代设计文化注入活力。

Widlar 的遗产包括八项专利和标志性设计,为我们所知的模拟 IC 设计奠定了基础它。

今天,Widlar 被广泛认为是“模拟单片集成电路之父”,他的工作成果因入选国家发明家名人堂而得到认可。


14

点赞

刚表态过的朋友 (14 人)

发表评论 评论 (3 个评论)

回复 xwa 2022-4-25 16:39
膜拜大佬
回复 harbour123 2022-4-27 09:43
讲的真好!
回复 ee_wang7788 2022-4-29 13:05
膜拜大佬

facelist

您需要登录后才可以评论 登录 | 注册

  • 关注TA
  • 加好友
  • 联系TA
  • 0

    周排名
  • 6

    月排名
  • 13

    总排名
  • 8

    关注
  • 64

    粉丝
  • 341

    好友
  • 59

    获赞
  • 143

    评论
  • 45245

    访问数

小黑屋| 关于我们| 联系我们| 在线咨询| 隐私声明| EETOP 创芯网 ( 京ICP备:10050787号 京公网安备:11010502037710 )

GMT+8, 2022-7-3 17:22 , Processed in 0.033827 second(s), 8 queries , Gzip On, Redis On.

eetop公众号 创芯大讲堂 创芯人才网
返回顶部