| Robert John Widlar | |
|---|---|
| Robert John Widlar | |
| Widlar la fotomasca LM10 A doua jumătate a anilor 1970 [1] | |
| Data nașterii | 30 noiembrie 1937 |
| Locul nașterii | |
| Data mortii | 27 februarie 1991 (53 de ani) |
| Un loc al morții | |
| Țară | |
| Sfera științifică | Circuitul circuitelor integrate analogice |
| Loc de munca |
Tehnologia liniară Fairchild Semiconductor National Semiconductor |
| Alma Mater | Universitatea din Colorado din Boulder |
| Elevi | Mineo Yamataki |
| Cunoscut ca |
Fondator al designului de circuite integrate analogice Dezvoltator al primelor amplificatoare operaționale și regulatoare de tensiune integrate |
| Premii și premii | Hall of Fame a inventatorilor naționali din SUA |
| Fișiere media la Wikimedia Commons | |
Robert John Widlar (Widler [2] , 1937-1991) a fost un inginer electronic american , fondatorul circuitelor integrate analogice [3] . Widlar și-a desfășurat cea mai importantă activitate în 1964-1970, în alianță cu tehnologul David Talbert. Widlar a dezvoltat și Talbert a adus în producția de serie primul amplificator operațional integrat (amplificator operațional) μA702 (1964), primul amplificator operațional integrat produs în masă μA709 (1965), primul amplificator operațional din a doua generație LM101 (1967), primul regulator de tensiune integrat LM100 (1966) și primul stabilizator cu trei terminale LM109 (1970). Ei au fost pionier în utilizarea rezistențelor de prindere , a FET -urilor, a multicolectorilor și a tranzistoarelor bipolare super-beta în circuitele analogice . Widlar este inventatorul sursei stabile de curent (1964), al sursei de tensiune de referință (1969) și al etapei de amplificare a ieșirii (1977) numită după el. Toate circuitele moderne de surse integrate de curenți și tensiuni de referință se bazează pe dezvoltările lui Widlar în anii 1960 [4] .
La treizeci și trei de ani, Widlar a părăsit brusc comunitatea profesională din Silicon Valley și s-a mutat definitiv în Mexic . Natura imprevizibilă, alcoolismul , stilul de viață boem [5] și schitul lui Vidlar au făcut din el, în timpul vieții, un personaj de legende și anecdote, care sunt în mare măsură confirmate de relatările martorilor oculari.
Bob (Robert John) Widlar s-a născut și a crescut în Cleveland într-o familie numeroasă [6] prosperă , cu rădăcini germane și cehe . Mama sa, Mary Vithous , era fiica emigranților cehi [7] . Tatăl său, inginerul radio Walter J. Widlar , aparținea unei familii germane influente din Cleveland, ai cărei fondatori s-au stabilit în Ohio la sfârșitul secolului al XVIII-lea [7] . Numele de familie german Widlar în America a devenit Wildler [8] , dar literatura tehnică rusă folosește o transcriere din germană [9] .
În anii săi de maturitate, Vidlar nu a vorbit niciodată despre copilăria și tinerețea sa, dar unele dintre episoadele lor au fost păstrate în ziare și arhive locale. Tatăl său, un scriitor autodidact talentat și întreprinzător, a publicat în mod regulat în presa profesională și locală și și-a câștigat reputația de expert în modularea frecvenței [10] . În 1942, Comitetul de Cercetare Strategică Vannevar Bush a mobilizat Widlar Sr. pentru a dezvolta transmițătoare radio cu frecvență modulată pentru geamanduri sonore [11] . Până la vârsta de cincisprezece ani, fiul, călcând pe urmele tatălui său, a stăpânit elementele de bază ale ingineriei radio și a învățat cum să repare televizoare [12] .
În 1953, Widlar Sr., în vârstă de patruzeci și cinci de ani, care nu fusese niciodată sănătos, a murit în urma unui atac de cord masiv [13] . Bob a trebuit să-și câștige singur existența, mai întâi curățând și apoi reparând echipamente radio. A absolvit școala iezuită St. Ignatius în Cleveland, a lucrat timp de un an ca tehnician la firma unde a lucrat tatăl său timp de zece ani, iar în 1958 s-a oferit voluntar pentru US Air Force și a servit doi ani întregi ca instructor în echipamente radio-electronice la un baza din Colorado [14] . În noiembrie 1960, Direcția de Instruire a Forțelor Aeriene a publicat prima sa carte, un manual despre dispozitive semiconductoare , într-un tiraj de 100 de exemplare [15] .
Chiar și în timpul serviciului, la începutul anului 1959 [16] Widlar a reușit să intre la Universitatea din Colorado la Boulder . În 1961, s-a retras din Forțele Aeriene și s-a angajat ca inginer la compania de instrumente Ball Brothers Research Corporation . În timp ce lucra la comenzile pentru stația orbitală NASA , Widlar a întâmpinat problema rezistenței la radiații a tranzistorilor . Singurul tranzistor cu rezistență certificată la radiații a fost produs de Amelco , așa că Vidlar a avut șansa de a se întâlni cu liderii săi, iar în trecut - fondatorii Fairchild Semiconductor Jean Ernie și Sheldon Roberts . Widlar și-a dat seama că principalele evenimente din electronică nu aveau loc în instrumentație, ci în producția de semiconductori, iar până la începutul anului 1963 a decis ferm să lucreze în compania lider din industrie, Fairchild Semiconductor . Fairchild însuși a găsit și directori interesați de Vidlar, atât de mult încât compania a fost împotriva eticii profesionale și a braconat un angajat de la clientul său [17] [18] .
Martorii negocierilor lui Widlar de la Fairchild în august 1963 oferă diverse relatări ale evenimentelor, dar tema alcoolului reapare de-a lungul poveștilor . Într-o poveste, Vidlar a băut vânzătorul Fairchild, viitorul fondator AMD , Jerry Sanders , și i-a furat mostre ale celor mai noi tranzistoare; ulterior, Sanders a fost cel care a recomandat Vidlar managerilor companiei [19] . Într-un altul, Widlar s-a prezentat la un interviu la Fairchild într-o stare de ebrietate, aparent „pentru curaj”, și i-a spus designerului principal de circuite integrate Heinz Ruegh că „tot ce faci aici este o prostie” [20] . Rueg a refuzat să-l angajeze pe Widlar și l-a „predat” directorului de producție John Hume, care a luat decizia finală [20] . În al treilea, când Vidlar nu a fost de acord cu nivelul salariului oferit, l-a întrebat pe managerul de personal: „Unde este cel mai apropiat pub de aici?” și s-a dus imediat acolo pentru a „a lua în considerare propunerea” [21] . În ciuda semnelor de avertizare ale probabilității de alcoolism al candidatului , Fairchild l-a angajat pe Widlar, nu în departamentul de noi dezvoltări, ci în aplicațiile avansate ale acestor dezvoltări - un serviciu care a conectat designerii cu producția [22] .
Mentorul lui Widlar la Fairchild a fost inginerul de producție David Talbert, care ajusta noua linie de producție la uzina din Mountain View . În mod natural reticent, laconic, Talbert era cu câțiva ani mai în vârstă decât Widlar și, într-un an și jumătate la Fairchild, a trecut de la proaspăt absolvent de universitate la un lider dur, încăpăţânat, intolerant al incompetenţei [23] . Talbert a lucrat într-un cerc restrâns de oameni asemănători, care, pe lângă Widlar, în 1963-1965 includea directorii de vânzări Jack Gifford și Floyd Kwamme , precum și inginerii Mineo Yamataka și Dolores Brush (soția lui Talbert). ) [24] . Alți angajați ai Fairchild, inclusiv cei mai în vârstă, erau considerați străini la firma Talbert [22] . Widlar și Talbert nu numai că au lucrat împreună, ci au devenit o alianță creativă care a fost forța motrice din spatele „revoluției analogice” din anii 1960.
Primele cipuri de producție de la Fairchild au apărut pe piață în vara anului 1962. Designerul-șef al companiei, Gordon Moore , s-a bazat pe circuite logice , deoarece credea că numai acestea pot fi produse la un cost și fiabilitate acceptabile. Circuitele analogice au fost mai sensibile la abaterile din tehnologie, astfel încât randamentul circuitelor analogice utilizabile a fost inacceptabil de scăzut. Cele trei cipuri analogice pe care Fairchild le-a produs în 1963 pentru clienții militari reprezentau o mică parte din programul de producție al companiei.
Aceste amplificatoare au fost proiectate așa cum au fost proiectate circuitele discrete [25] . În electronica „obișnuită”, dispozitivele active (tranzistoare și lămpi ) erau scumpe, iar cele pasive ( rezistențe , condensatoare , inductanțe mici ) erau ieftine, iar prețul unui rezistor practic nu depindea de valoarea rezistenței sale [20] . Procesul plan a limitat alegerea proiectanților de circuite la tranzistoare bipolare de tip npn [26] , diode și rezistențe de valoare medie (sute sau mii de ohmi ). Costul unui astfel de rezistor, un derivat al suprafeței pe care o ocupa, a fost comparabil cu costul unui tranzistor de bază. În afara acestui interval, aria și costul rezistenței au crescut brusc, rezistența de 150 kΩ a fost considerată irealizabilă, deoarece ocupa cea mai mare parte a cipului tipic de microcircuit [27] . Odată cu zona rezistorului, a crescut și capacitatea sa parazită , limitând domeniul de frecvență al circuitului. Capacitatele parazite și curenții de scurgere ai tranzistorilor au fost, de asemenea, inacceptabil de mari. Crearea de capacități de peste câteva zeci de picofarads și orice inductanță a fost complet imposibilă. [28] . În același timp, circuitele tradiționale nu au folosit în niciun fel proprietățile unice ale tranzistorilor integrati - identitatea condițiilor lor de funcționare ( temperatura și parametrii aferenti) și identitatea profilurilor de dopaj ale tuturor dispozitivelor de pe un cip. Ansamblurile de circuite electronice care foloseau aceste proprietăți nu au fost încă inventate. Proiectarea „modului de modă veche” în astfel de condiții a fost sortită eșecului: microcircuite analogice de „generație zero” s-au pierdut în fața circuitelor bazate pe componente discrete atât în fiabilitate, cât și în domeniul de frecvență, precum și în consumul de energie, la un preț de sute. la 20 de mii de dolari bucata.
Widlar a dezaprobat strategia lui Moore și fascinația lui pentru tehnologia digitală în general: „fiecare idiot poate conta până la unul ” [29] . S-a concentrat pe crearea de noi circuite care să profite din plin de tehnologia plană: „Nici măcar nu încercați să imiteți componente discrete în siliciu” [30] . De-a lungul timpului, această „teoremă lui Widlar” s-a transformat în regula de bază a circuitelor analogice: „Oricand este posibil, înlocuiți componentele pasive cu tranzistoare” [31] . Dar stăpânirea artei circuitelor nu a fost suficientă: pentru a găsi soluții viabile, Vidlar avea nevoie de acces la producția pilot. A fost necesară depanarea în practică a producției de tranzistoare epitaxiale „de înaltă tensiune”, tranzistoare laterale și alte componente care nu existau sub formă de dispozitive discrete. Talbert, care a împărtășit pe deplin ideile lui Widlar, i-a oferit această oportunitate. Cu aprobarea tacită a lui John Hume, magazinul din Mountain View a căpătat o dublă viață: ziua producea circuite logice produse în masă, iar noaptea Talbert evoca ordinele lui Widlar [32] . Ciclul obișnuit de producție pentru un lot de microcircuite a durat apoi până la șase săptămâni, iar circuitele experimentale ale lui Widlar au fost realizate în două săptămâni [33] . Prin încercare și eroare, secret de conducerea companiei, în primăvara anului 1964, Widlar și Talbert au fost aproape de a crea un amplificator operațional integrat cu drepturi depline .
| Evoluția amplificatoarelor operaționale Widlar de prima generație | ||
|---|---|---|
| La începutul anului 1964. Componentele prototip discrete care nu erau practic de implementat pe un cip IC sunt codificate cu culori . |
Octombrie 1964. Modelele de circuite originale ale lui Widlar serial μA702 sunt codificate cu culori. |
Noiembrie 1965. Modelele de circuite originale ale lui Widlar serial μA709 sunt codificate cu culori |
Widlar a luat ca bază un circuit op-amp tranzistor cu trei etape de amplificare a tensiunii și a înlocuit rezistorul emițător de înaltă rezistență al etajului de intrare cu o oglindă de curent , iar capacitățile de corecție a frecvenței cu o singură capacitate externă. El a dezvoltat și a depanat pe cristale experimentale un circuit pentru cuplarea unei trepte diferențiale de intrare cu o etapă a doua cu un singur ciclu fără pierderi de câștig și un circuit de schimbare a nivelului pentru tranzistoare de același tip de conductivitate. În mai 1964, un prototip realizat de Talbert a demonstrat o lățime de bandă record de 25-30 MHz pentru vremea sa . Circuitul, pentru prima dată în lume, a folosit doar rezistențe și tranzistoare de difuzie cu siliciu - Widlar a refuzat să folosească rezistențe de film nesigure [34] .
Kvamme nu a putut rezista și a raportat succesul directorilor Fairchild. Robert Noyce și-a dat seama imediat că „inginerul de fabrică” necunoscut pentru el a găsit o mină de aur comparabilă cu invenția tehnologiei planare . A ajuns pe neașteptate la uzina din Mountain View, s-a familiarizat cu situația și a decis să pună imediat noua schemă în producție [35] . Vidlar a fost indignat și a acuzat deschis oaspetele de incompetență: prototipul brut nu era pregătit pentru producția de masă, iar departamentul de vânzări nu era pregătit pentru vânzarea circuitelor analogice [36] . Noyce „nu a observat” insultele, Widlar a rămas în locul lui, Jack Gifford a devenit responsabil pentru marketingul circuitelor analogice și „gardianul” lui Widlar cu normă parțială, iar Fairchild a anunțat începerea vânzărilor primului amplificator operațional integrat din lume, desemnat μA702 [37 ] . Primul lot de µA702 a fost livrat clienților în octombrie 1964 pentru 50 USD fiecare. Cererea a fost atât de mult înaintea producției, încât prețul consumatorului final a crescut la 300 USD [38] [8] .
În prima jumătate a anului 1965, Widlar și Talbert au reproiectat circuitul amplificatorului și au introdus în el circuite și soluții tehnologice care au devenit clasice ale circuitelor: sursa de curent îmbunătățită Widlar, etajul de ieșire push-pull și tranzistoarele laterale pnp [39] . Conducerea Fairchild nu a fost de acord cu cea mai recentă decizie a lui Widlar, considerând că tranzistoarele laterale erau prea instabile pentru a se baza într-un produs de producție. Ca răspuns, Vidlar s-a închis în laborator timp de 170 de ore. În acest timp, el nu numai că a dezvoltat, dar și a testat prin experiență cea mai recentă configurație a unui tranzistor lateral stabil .
Lansarea lui µA709, al doilea amplificator operațional al lui Vidlar, a fost precedată de primul său „ road show ” [40] . Buchetul din jurul lansării lui μA709 și abilitățile sale de predare și vorbire în public au făcut din Vidlar o celebritate în comunitatea profesională [41] . Viitorul circuitelor analogice a rămas neclar și doar doi, Widlar și Hong-Chan-Ling , au susținut fără rezerve dezvoltarea lor [42] . Widlar avea dreptate în felul său, considerând vânzarea de circuite analogice ca pe o artă specială: nu era suficient să lansați un produs, era necesar să compilați și să publicați manuale pentru utilizarea acestuia și să le transmiteți colegilor - ingineri, oameni de știință și clienți. [43] [44] . Nu numai că a raportat despre realizările sale, dar a fost și unul dintre primii care a formulat public sarcinile prioritare ale circuitelor integrate: găsirea unor modalități de compensare a derivei temperaturii, răspândirea tehnologică a componentelor și crearea de surse stabile de tensiuni și curenți [45] .
Dacă μA702 a fost primul amplificator operațional integrat, atunci μA709A a devenit primul amplificator operațional de masă , „ tipul ” primei generații de microcircuite analogice [46] . În ciuda bolilor din copilărie ale lui μA709, care au durat șase luni pentru a se rezolva și s-au încheiat cu actualizarea la μA709A îmbunătățit, vânzările au avut un succes excepțional. Bendix Corporation a cumpărat toate produsele fabricii din Mountain View cu doi ani în avans, cererea a depășit oferta de zece ori [47] . Până la sfârșitul anului 1965, vânzările de circuite analogice reprezentau 40% din veniturile Fairchild, compensând decalajul companiei pe piața circuitelor logice. μA709 a devenit amplificatorul operațional standard pentru complexul militar-industrial din SUA , iar apoi, pe măsură ce prețul a scăzut, a cucerit și piața civilă [44] [48] [49] .
μA709 a fost urmat de comparatoarele de mare viteză μA710 și μA711 ale lui Widlar și de perechea de tranzistori de precizie μA726 [39] . Fairchild nu a licențiat invențiile lui Widlar, dar nu a împiedicat concurenții să le copieze, iar până în 1967 Motorola , Texas Instruments , Philco , ITT și Westinghouse [50] au stăpânit producția de clone µA709 . În 1970, producția tuturor versiunilor de 709 a fost estimată la 20 până la 30 de milioane de unități pe an [48] . Așadar, potrivit managerului superior Fairchild, Don Valentine , a existat o situație în care Widlar și Talbert „stăteau în spatele a peste 80% din circuitele analogice vândute în lume. Unul le-a dezvoltat, celălalt le-a făcut” [51] .
Oamenii care l-au cunoscut pe Vidlar în tinerețe au remarcat în mod repetat dorința lui de a se îmbogăți rapid. Traiul cu salariul de inginer nu l-a atras prea mult, in timp ce nu avea nici un stil antreprenorial, nici dorinta de a face cariera. În 1964-1965, salariile lui Widlar și Talbert au crescut semnificativ, dar aceștia nu puteau conta pe o parte din profiturile pe care Fairchild le-a câștigat din ideile lor [52] . În toamna anului 1965, au început negocierile cu National Semiconductor , iar în decembrie 1965 au anunțat plecarea de la Fairchild [52] . La întrebarea „ce te poate ține pe Fairchild?” Vidlar i-a răspuns lui Hume: „ Un milion curat... până la treizeci de ani am nevoie de un milion” [53] . National s-a ridicat la înălțimea așteptărilor sale: cota National, pe care Vidlar a primit-o în avans, a fost evaluată la o sută de mii de dolari în 1965, iar doi ani mai târziu a crescut la un milion [52] .
Widlar și Talbert au preluat uzina pilot a National din Santa Clara și și-au înconjurat din nou munca cu un văl de secret. În urma lui Vidlar și Talbert, întreaga lor echipă s-a alăturat companiei. Inginerul de circuit Bob Dobkin , recunoscut în 1969, și-a amintit că „Vidlar știa totul, știa că știa totul și toți ceilalți nu știau nimic” [54] . În ciuda nerentabilității producției din Santa Clara, conducerea National a decis să o dezvolte și să reducă producția principală din Connecticut . În noiembrie 1966, compania care pierdea bani a fost ținta unei preluări prietenoase de către un grup de absolvenți Fairchild conduși de Charles Sporck. Sporck s-a îndreptat către binecunoscutii lui Vidlar și Talbert. Potrivit istoricului Fairchild Charles Lecuer, Widlar a fost cel care i-a recomandat lui Sporck să înceapă preluarea . Talbert a adus Sporck în conducerea National, iar la 1 martie 1967, compania a intrat sub controlul unor noi manageri [56] . Sporck a condus compania, în timp ce Widlar și Kvamme au condus dezvoltarea circuitelor analogice și logice. Kvamme, care a venit împreună cu Sporck, și-a amintit mai târziu că a părăsit Fairchild doar pentru a lucra cu Widlar [57] . Widlar, considerându-se nu fără motiv vedeta companiei, și-a făcut rost de o carte de vizită cu inscripția „Robert J. Widlar. Membru de stabilire . National Semiconductor Corporation” [58] .
În 1967, Widlar a dezvoltat amplificatorul operațional LM101, primul amplificator operațional din a doua generație. Diagrama sa bloc a devenit baza pentru toate amplificatoarele operaționale universale ulterioare. Sarcinile active au oferit LM101 câștiguri mai mari pentru fiecare etapă decât predecesorii săi, iar emițătorii de intrare încărcat pe treapta diferențială pe tranzistoare pnp au furnizat o gamă largă de tensiuni de intrare admisibile și curenți de polarizare scăzuti. Câștigul DC a ajuns la 500.000 față de 50.000-100.000 pentru amplificatoarele de prima generație. Etapa de intrare era protejată de tensiuni înalte, etajul de ieșire avea protecție completă împotriva scurtcircuitelor [59] [60] . Principala diferență față de predecesorii săi a fost utilizarea a două, și nu a trei, trepte de amplificare a tensiunii (circuitul în două trepte a devenit „trăsătura generică” a celei de-a doua generații a amplificatorului operațional [61] ). În consecință, LM101 a fost garantat a fi stabil folosind o singură capacitate de corecție externă de numai 30 pF [62] [63] . Vidlar a făcut o greșeală strategică prin faptul că nu a încercat să „împacheteze” această capacitate pe un cip de amplificator operațional. Un an mai târziu, concurenții lui Fairchild au completat golul cu lansarea μA741 , o clonă a LM101 cu corecție internă a frecvenței [64] . Acest microcircuit a câștigat piața pentru amplificatoare operaționale universale, împingând LM101 pe margine [65] . Piața a preferat ușurința de utilizare a μA741 flexibilității și personalizării modelelor lui Widlar [66] .
În 1968-1969, Widlar și Talbert au inventat și au depanat în producție noi dispozitive active - „tranzistori super-beta” (tranzistori bipolari npn cu un strat de bază ultrasubțire și un câștig de peste o mie), un tranzistor bipolar multicolector și un câmp epitaxial - tranzistor de efect (epiFET) [67] . În februarie 1969, a fost lansat LM108, dezvoltat de Widlar cu participarea lui Kvamme - primul amplificator operațional bazat pe tranzistori super-beta [68] . În decembrie 1969, National a lansat un nou amplificator operațional Widlar și Dobkin , LM101A, un echivalent funcțional al LM101 pe o bază de elemente noi, iar în 1970, versiunea sa cu o capacitate de corecție încorporată, LM107, a fost lansată [69 ] . Noul proces cu șase măști al lui Talbert a făcut posibilă, pentru prima dată, implementarea rezistențelor de prindere , tranzistoarelor cu efect de câmp, tranzistorilor super-beta și tranzistorilor laterali pnp cu un câștig de curent de peste 100 pe un singur cip. , a fost redus prin utilizarea multiplă. -tranzistoare pnp colectoare [70] . Rezistența de intrare a amplificatorului operațional, care nu a folosit tranzistori compozit la intrare , a depășit pentru prima dată marcajul de 1 MΩ [71] .
| Stabilizatoare de tensiune Vidlar | ||
|---|---|---|
| Bandgap Vidlara | LM100 cu kit de caroserie tipic | LM 109 - primul stabilizator cu trei terminale |
În 1966, National Semiconductor a lansat LM100 de la Widlar, primul regulator de tensiune integrat din istorie . LM100 a făcut posibilă stabilizarea tensiunilor de la 2 la 30 V cu o eroare cumulată în domeniul de temperatură militar (de la -55 la +125 °C) de cel mult 1% [59] . O diodă zener de 6,3 V a acționat ca sursă de tensiune de referință , un tranzistor compozit de putere relativ scăzută a acționat ca un element de reglare , prin urmare, în practică, LM100 a fost folosit nu ca un stabilizator complet, ci ca un circuit de control pentru un tranzistor de putere extern. . Cererea a depășit așteptările cele mai optimiste [59] .
Clienții au cerut să facă următorul pas și să combine circuitul de control și tranzistorul de putere pe un singur cip, împachetând un regulator cu drepturi depline într-un pachet cu trei pini: intrare, ieșire și comun. În toamna anului 1967 [72] Widlar a declarat că nu era recomandabil un compromis: condițiile de funcționare ale dispozitivelor de precizie și puternice erau prea diferite. Ultima dată când și-a exprimat această opinie în tipărire a fost în iunie 1969, iar în februarie 1970 a făcut în mod neașteptat afirmația opusă: plasarea unui tranzistor de putere și a unui circuit de control pe același cip este nu numai acceptabilă, ci și de dorit, deoarece simplifică foarte mult. circuitul de protectie la supraincalzire... Mai mult, un astfel de stabilizator a fost deja implementat în siliciu și este gata de producție în serie [73] [74] [75] .
Producția LM109, primul regulator de tensiune +5V cu trei terminale integrat din lume și predecesorul direct al mai faimosului (și mai puțin precis) μA7805 , a început în prima jumătate a anului 1970. Noul microcircuit diferă de LM100 nu numai prin limitele de curent și putere și ușurința în utilizare, ci și prin faptul că sursa tensiunii de referință din el nu era o diodă Zener , ci așa-numita bandgap Widlar - un tranzistor. sursă de tensiune de referință aproximativ egală cu banda interzisă a siliciului (aproximativ 1,2 V). Principiul de funcționare a bandgap-ului a fost formulat încă din 1964 de David Hilbiber, dar Vidlar a fost cel care a conceput prima schemă practică care a funcționat pe acest principiu. Primul microcircuit cu bandgap încorporat a fost LM109, iar în 1971 a fost urmat de LM113, o „diodă de precizie” cu doi pini ( diodă de referință în engleză ) pe bandgap-ul Widlar [76] . Înlocuirea diodei zener de „înaltă tensiune” (aproximativ 6 V) cu o bandă interzisă de joasă tensiune (1,2 V) a făcut posibilă crearea unor stabilizatori economici pentru tensiuni joase de ieșire (3,3 V, 2,5 V și mai jos) și amplificatoare cu tensiune joasă. alimentare (de la 1, 1 C), dar în 1969 această nișă nu era încă solicitată de industrie. Prima zonă de aplicare în masă a benzii interzise, pe lângă circuitele integrate stabilizatoare de tensiune, au fost convertoarele analog-digitale și digital-analogic integrate timpuriu [77] .
Vidlar a fost numit un geniu nu numai de jurnaliști, ci și de inginerii și managerii care au lucrat alături de el. Dobkin a spus în 2006 despre evenimentele de la sfârșitul anilor 1960: „Bob este unul dintre puținii oameni pe care i-am crezut un geniu. De asemenea, era paranoic, extrem de greu de înțeles și bea neîncetat . În spatele „perspectivelor strălucitoare” și a bătăilor în stare de ebrietate vizibile publicului, se afla o stăpânire a tuturor aspectelor profesiei de inginer, o perspectivă științifică și o performanță excepțională. Sporck și-a amintit că „putea să lucreze la microcip timp de trei, patru luni, zi și noapte, până când era gata, și abia după aceea avea să treacă peste cap” [79] . Thomas Lee a scris că „Widlar a putut să se cufunde complet în munca sa. Putea să lucreze continuu până la un asemenea grad de oboseală, încât era o odihnă pentru el să se urce în mașină, să conducă la aeroport și să ia un bilet pentru următorul zbor oriunde. [80] . Legenda că în perioadele de tensiune nervoasă Vidlar a luat un topor, a părăsit orașul, în pădure și a tăiat copaci ore în șir, este cel mai probabil nesigură [81] .
Widlar a ajuns la electronică cu mult înainte de răspândirea instrumentelor de simulare pe computer pentru circuite electronice și a refuzat să le folosească până la sfârșitul vieții sale. El a stăpânit cu brio abilitățile tradiționale de analiză matematică , calcule numerice și modelare „de hârtie” - nu numai circuite electronice, ci și procese fizice în semiconductori. Putea să petreacă câteva ore, fără pauză, făcând calcule, iar apoi, fără o singură pată, să prezinte rezultatele pe hârtie. Bo Loek a comparat intrările din caietul de lucru al lui Widlar cu caietele de lucru la fel de clare și precise ale lui William Shockley : „Caietele de lucru ale lui [Widlar] sunt ca niște opere de artă: îngrijite, bine organizate, cu o scânteie de geniu ingineresc” [82] .
Un experiment a urmat studiului analitic. La început, Widlar a modelat circuite electrice folosind „calculatorul mexican” - aplicații din hârtie conductivă specială [83] , apoi pe panouri și cristale pentru panouri . Dacă prototipul a refuzat să funcționeze conform așteptărilor, atunci Widlar l-a vidlarizat cu un ciocan sau cu un topor: „l-a zdrobit în tăcere, metodic, până când fragmentele s-au transformat în praf. Și apoi s-a întors la muncă și a găsit răspunsul potrivit” [84] . Securea atârna într-un loc vizibil în biroul său și servea și ca anti-capsator : Vidlar tăia cu ea colțurile cusute ale hârtiei [85] . Probabil, au existat o mulțime de astfel de lucrări: Widlar a făcut copii ale tot ceea ce i s-a întâmplat să citească [86] .
Widlar nu a permis străinilor să intre în laborator și nu a suportat zgomotul. Apelurile telefonice, anunțurile la adresa publică și pur și simplu conversațiile zgomotoase erau intolerabile pentru el. Widlar a făcut față telefoanelor înlocuind sonerii electromecanici cu lumini de semnalizare. A distrus difuzorul cu două grenade asomatoare [87] . A atârnat în laborator o sirenă care se aprindea lin dacă nivelul de zgomot depășea pragul permis. Secretara lui Vidlar a suferit cel mai mult din cauza acestei invenții: fiecare lovitură pe tastele unei mașini de scris era însoțită de țipete de neînțeles din partea difuzorului. Widlar a fost nevoit să stingă sirena, iar de atunci, când camera a devenit prea zgomotoasă, a plecat pur și simplu la cină [88] . Jim Williams a amintit că odată, deja în anii 1980, experimentul s-a încheiat cu eșec din cauza interferențelor electromagnetice induse de echipamentele de pe aeroportul San Jose . Vidlar a sunat la aeroport și „foarte sever” ( ing. foarte rece ) a cerut ca toate echipamentele radio să fie oprite pentru o jumătate de oră. Williams se temea serios că FBI -ul va veni pentru Vidlar , dar totul a mers [89] .
Vidlar a vrut să controleze întregul ciclu de dezvoltare a produsului, inclusiv vânzările. Nu numai că a dezvoltat scheme pentru aplicații promițătoare ale microcircuitelor sale, dar a și scris el însuși toată documentația tehnică - de la fișe de referință până la manuale detaliate de aplicare. Perfecționismul lui Vidlar a avut o latură practică: documentația competentă și cuprinzătoare a făcut viața mai ușoară nu numai clienților, ci și dezvoltatorilor înșiși. Widlar a numit această abordare „minimizarea viitoarelor apeluri telefonice” [90] . Dar, în ciuda acestui fapt, colegii nu numai că au sunat, ci i-au și scris lui Vidlar multe scrisori cu întrebări. Răspunsurile precise și rapide ale lui Widlar au dat naștere în mediul profesional la părerea că el însuși a scris răspunsurile fiecărui destinatar. În realitate, scrisorile lui Widlar constau în paragrafe tipice retipărite dintr-un rezumat pe care îl compilase. După ce a primit o scrisoare cu o întrebare (și întrebările au fost inevitabil repetate), Vidlar a indicat secretarului doar paragrafele rezumatului care trebuiau redactilografiate, apoi a semnat răspunsul final [91] .
Loek și Dobkin au remarcat că, la fel ca și Shockley, Widlar a fost zelos și critic cu realizările subordonaților săi. La fel ca și Shockley, Widlar era îngrijorat că subalternii săi „ar face din nou lucrul greșit” și obișnuia să le dicteze nu numai enunțul problemei, ci și soluția ei așteptată [92] . Potrivit lui Dobkin, Widlar era sigur că subalternii săi nu erau capabili să inventeze nimic, dar era și capabil să admită că a greșit [93] .
Datorită muncii lui Widlar și Kvamme, care a fost responsabil pentru dezvoltarea tehnologiilor MOS în companie , National Semiconductor a ajuns pe locul doi în lume în fiecare categorie de circuite integrate [94] . Vidlar și Kvamme nu numai că au dezvoltat microcircuite și le-au introdus în producție, dar au călătorit împreună prin lume, vorbind la numeroase conferințe și seminarii. Kvamme a amintit în 2011 că „Vidlar a fost Steve Jobs de la începutul anilor ’70. Toată lumea dorea să audă de la el cum să proiecteze...” [95] . Partea inversă a faimei a fost creșterea alcoolismului în 1968-1970. În 1964-1965, Jack Gifford a avut grijă de Widlar cât mai mult posibil, dar după ce a părăsit Fairchild, nimeni nu l-a putut opri pe Vidlar [96] . Își petrecea nopțile în baruri, bând pe jumătate conștient. El și-a molestat tovarășii de băutură, „s-a oferit să iasă”, dar și-a supraestimat abilitățile: o astfel de confruntare de noapte cu Mike Scott (viitorul președinte al Apple ) s-a încheiat cu knockout -ul lui Vidlar [97] . Până la sfârșitul deceniului, Vidlar a băut continuu și mii de oameni au fost martori la beția lui. Sporck s-a străduit să acopere nesăbuirile lui Vidlar și chiar să-l scoată din închisoare [98] . Sporck a amintit în 2002:
A băut prea mult și a trebuit să suport. Nu am avut de ales: acest tip, pentru o vreme, a fost National Semiconductor. Într-o zi, la un seminar la Paris , am adunat aproximativ 1200 de ingineri din Franța și Belgia ... am făcut greșeala de a deschide barul la prânz - așa era obiceiul în Franța. Și așa a început să bea gin , nediluat, în pahare mari și mi-am dat seama că vor fi probleme. După cină, s-a întors în sală cu un pahar plin de gin... Am ajuns la Peter Sprague [a doua persoană din ierarhia companiei], care stătea lângă Widlar, și i-a spus: „Peter, scapă. de acest gin înainte ca Widlar să cadă sub masă”. Bietul Peter s-a sacrificat și a băut totul. La începutul discursului său, Vidlar a întins de obicei un pahar, dar acesta era gol. Vidlar a strigat că nu va scoate niciun cuvânt până nu i se va turna un pahar. Nu am avut de ales, a trebuit să-i torn un pahar plin și a continuat. Cu greu putea să stea în picioare, dar ceea ce este interesant - chiar și în această stare a fascinat ascultătorul... Și apoi l-am dus la hotel cu metroul . El stătea, clătinându-se, chiar la marginea platformei, iar eu stăteam în spate, gata să-l prind... Dacă ar fi căzut apoi pe șine, compania ar fi murit odată cu el. [99]
Până în decembrie 1970, Widlar luase decizia de a părăsi National Semiconductor. Pe 12 decembrie, i-a oferit companiei „ultimul cadou”. În acest timp, din cauza măsurilor de austeritate, compania a încetat să tunde peluzele din fața clădirii principale. Widlar, nemulțumit de vederea luminișului înmulțit unde obișnuia să-și parcheze Mercedesul alb cu două locuri , a „împrumutat” o oaie de la un prieten fermier (conform lui Bob Pease - a cumpărat-o cu șaizeci de dolari) și i-a dat drumul către „tuns gazonul” National Semiconductor și, în același timp, a invitat un reporter de la San Jose News [101] [88] [102] . Povestea a intrat în ziar cu comentariul lui Widlar: „da, oaia i-a scos pe mulți grădinari... dar ea nu doar foarfecă, ci și fertilizează!” [103] . Conducerea companiei nu a apreciat inițiativa, iar într-o noapte oaia a fost „răpită în mod misterios” [101] . De-a lungul timpului, istoria oilor lui Vidlar a căpătat detalii mitice. Potrivit unei versiuni, Vidlar însuși a dus oaia la cel mai apropiat bar și fie pur și simplu a lăsat-o acolo [88] [104] , fie a scos-o la sorți la o licitație amicală [101] . Potrivit unei alte versiuni, oaia era o capră sau chiar o capră. Pease a remarcat indignat că „este absurd. Vidlar nu putea face asta. A adus exact o oaie... pe bancheta din spate a Mercedesului său! [105] .
În dimineața zilei de 21 decembrie 1970, Vidlar și Talbert și-au depus demisia în același timp. Motivele sau motivele plecării lor au rămas un mister [101] . Este posibil ca impulsul să fi fost oferta publică a National la Bursa de Valori din New York . Sporck, Widlar și Talbert și-au vândut acțiunile în creștere vertiginoasă, dar Sporck a rămas la cârma companiei, iar Widlar și Talbert nu au mers nicăieri . Vidlar a spus doar că „ne vom uita îndeaproape... cât de repede ne vom întoarce în sistem – depinde cât de interesante vor veni propunerile” [107] . „Întoarcerea la serviciu” i-a luat lui Widlar câțiva ani. După ce a primit un milion de dolari în mâinile sale, a plecat în Mexic și s-a stabilit în Puerto Vallarta . La treizeci și trei de ani, Vidlar a putut spune în sfârșit cu mândrie: „Dar eu nu muncesc!”. Închis în casa lui din Puerto Vallarta, a continuat să lucreze singur la probleme complexe de proiectare a circuitelor. A ținut periodic prelegeri (sau mai bine zis, a susținut spectacole) în SUA, unde era încă cunoscut ca primul dintre dezvoltatorii de circuite analogice, dar a refuzat categoric ofertele de muncă permanentă:
„Avertisment: Bob Widlar, inventatorul 709, 101, 105 și 108, nu funcționează pentru Teledyne . Bob Widlar nu funcționează deloc”.
— dintr-o reclamă pentru un seminar Widlar organizat de Teledyne Semiconductor în 1973 [108]
În noiembrie 1974, Sporck l-a convins pe Widlar să revină la National Semiconductor. Prin acordul părților, Vidlar a devenit consultant „independent” al companiei, cu sediul încă în Mexic [109] . Departe de laboratoare și calculatoare, a reușit să desfășoare o mulțime de lucrări științifice și aplicative, atât în domeniul circuitelor, cât și în domeniul fizicii semiconductoarelor (soluții ale ecuațiilor de continuitate pentru tranzistoare de putere de înaltă tensiune etc.) [92] . Vidlar a călătorit adesea din Mexic în Statele Unite și înapoi. La trecerea frontierei, polițiștii de frontieră l-au întrebat pe Vidlar despre locul său de muncă, iar răspunsul direct a fost „Dar eu nu muncesc!” la început a creat probleme inutile pentru Vidlar. Așa că, la sfatul lui Sporck, a comandat un set de cărți de vizită „ Agent de autostradă ” de la Henry Morgan & Co. , care i- au mulțumit pe oamenii legii .
În 1981, Widlar, Dobkin și Robert Swanson au fondat Linear Technology . Principala contribuție a lui Widlar la noua companie au fost dezvoltările sale nerealizate, create în perioada de „consiliere” a National Semiconductor. Trei ani la Linear s-au încheiat cu dezamăgire: Vidlar a fost efectiv dat afară din companie și și-a pierdut dreptul la redevențe pentru invențiile sale, brevetate în perioada petrecută la Linear, dar create înainte de crearea Tehnologiei Linear. Dobkin, sub presiunea lui Swanson și a acționarilor, nu a putut sau nu a vrut să-l ajute. Widlar s-a întors sub aripa National Semiconductor și a lucrat ca consultant pentru tot restul vieții. Din 1974 până în 1991, Widlar a dezvoltat zeci de noi proiecte pentru National Semiconductor. În 1976, compania a lansat LM10, un amplificator operațional de microputere și referință de tensiune capabil să funcționeze de la tensiuni de alimentare de la 1,1 la 40 V, primul amplificator operațional complet capabil să funcționeze dintr-o singură celulă de 1,4 V. A fost urmat de LM11. — amplificator operațional bipolar de precizie, conceput pentru măsurători electrometrice. În 1987, Widlar a lansat primul amplificator operațional LM12 de mare putere (10 A, 80 W) de acest fel.
În ultimii ani ai vieții, conform cunoștințelor lui Vidlar, s-a așezat, a încetat să mai bea [110] [88] și a început pentru prima dată în viață o relație stabilă cu o femeie [111] . Cercul său interior de contacte, care nu fusese niciodată larg, s-a restrâns la câțiva oameni. Talbert a murit într-un accident de mașină în 1989, iar Widlar nu l-a întâlnit niciodată pe Dobkin după ce a părăsit Linear Technology [112] .
Pe 27 februarie 1991, cadavrul lui Vidlar a fost găsit în vecinătatea Puerto Vallarta. Zece ani mai târziu, David Liddle a spus că „moartea prematură a [Widlar] este o poveste întreagă în sine” [113] , dar circumstanțele exacte ale incidentului nu sunt cunoscute. Un scriitor necrolog din The New York Times care l-a numit în mod eronat pe Widlar „ designer de circuite de computer ” a susținut, referindu-se la „prietenii lui Widlar” nenumiți, că a murit în urma unui atac de cord în timp ce făcea jogging pe plajă . Bob Pease a negat această versiune: „De fapt, alerga în munți și, se pare, atacul l-a prins când cobora o pantă abruptă. A căzut [de pe munte] și a murit” [115] . Autorul cărții The History of the Semiconductor Industry, Bo Loek, a scris că Widlar a murit în timp ce alerga în sus [ 116] .
Comentatorii care l-au cunoscut personal pe Widlar – Pease, Gifford [117] , Bo Loek [118] și alții – sunt unanimi că principala cauză a morții timpurii a fost beția năprasnică în anii săi mai tineri. A doua cauză probabilă, potrivit lui Loek, este o tendință la boli de inimă moștenite de la tatăl său [118] . Pease a sugerat că starea pre-infarct ar putea fi rezultatul unei retrageri puternice de alcool [119] . El a negat sugestiile că Vidlar ar fi băut chiar înainte de moartea sa: „Nu sunt medic. Dar a murit treaz, ceea ce trebuie să-i fi surprins pe mulți dintre colegii săi . Gifford a susținut același lucru în 2002: „Nu s-a îmbătat și nu a căzut jos. În niciun caz. Era în ordine, era sănătos de minte... moartea a venit când a trăit cu demnitate și sobrietate” [121] . Doi ani mai târziu , Gifford a fost cel care a ridicat un monument lui Widlar în Sunnyvale , la intrarea principală în clădirea Maxim Integrated Products [ 122 ] .