Bob Widlar - Bob Widlar

Bob Widlar
Um homem de barba inclina-se sobre uma mesa com desenhos técnicos de um circuito eletrônico
Bob Widlar com a arte do LM10 em 1977
Nascer ( 1937-11-30 ) 30 de novembro de 1937
Faleceu 27 de fevereiro de 1991 (27/02/1991) (53 anos)
Nacionalidade americano
Outros nomes Robert John Widlar
Ocupação Engenheiro eletronico
Conhecido por Pioneira em circuitos integrados

Robert John Widlar (pronuncia -se largo-lar ; 30 de novembro de 1937 - 27 de fevereiro de 1991) foi um engenheiro eletrônico americano e um projetista de circuitos integrados lineares (CIs).

Primeiros anos

Widlar nasceu em 30 de novembro de 1937 em Cleveland, filho de pais de etnia tcheca , irlandesa e alemã . Sua mãe, Mary Vithous, nasceu em Cleveland, filha dos imigrantes tchecos Frank Vithous (František Vitous (ou Vitouš?)) E Marie Zakova (Marie Žáková). Seu pai, Walter J. Widlar, veio de importantes famílias alemãs e irlandesas americanas cujos ancestrais se estabeleceram em Cleveland em meados do século XIX. Um engenheiro de rádio autodidata, Walter Widlar trabalhou para a estação de rádio WGAR (1220 AM) e projetou transmissores de ultra alta frequência pioneiros . O mundo da eletrônica o cercou desde o nascimento: um de seus irmãos se tornou o primeiro bebê monitorado por rádio sem fio. Guiado por seu pai, Bob desenvolveu um grande interesse por eletrônica na primeira infância.

Widlar nunca falou sobre seus primeiros anos e vida pessoal. Ele se formou na Saint Ignatius High School em Cleveland e se matriculou na Universidade do Colorado em Boulder . Em fevereiro de 1958, Widlar ingressou na Força Aérea dos Estados Unidos . Ele instruiu militares em equipamentos e dispositivos eletrônicos e foi o autor de seu primeiro livro, Introduction to Semiconductor Devices (1960), um livro que demonstrou sua capacidade de simplificar problemas complexos. Sua mente liberal não combinava com o ambiente militar e, em 1961, Widlar deixou o serviço. Ele se juntou à Ball Brothers Research Corporation em Boulder para desenvolver equipamentos analógicos e digitais para a NASA . Ele simultaneamente continuou seus estudos na Universidade do Colorado e se formou com notas altas no verão de 1963.

Conquistas

Widlar inventou os blocos básicos de construção de CIs lineares, incluindo a fonte de corrente Widlar , a referência de tensão de intervalo de banda Widlar e o estágio de saída Widlar. De 1964 a 1970, Widlar, junto com David Talbert, criou os primeiros ICs amplificadores operacionais produzidos em massa (μA702, μA709), alguns dos primeiros ICs reguladores de tensão integrados (LM100 e LM105), os primeiros amplificadores operacionais que empregam compensação de frequência de capacitor único (LM101), um LM101 melhorado com controle de corrente interno FET (LM101A) e transistores super-beta (LM108). Cada um dos circuitos de Widlar tinha "pelo menos uma característica que estava muito à frente da multidão" e se tornou um "campeão de produto" em sua classe. Eles fizeram de seus empregadores, Fairchild Semiconductor e National Semiconductor , os líderes em circuitos integrados lineares.

Já um "lendário designer de chips" aos 33 anos, Widlar retirou-se voluntariamente para um esconderijo no México e se tornou "o mais famoso desistente do Vale ". Quatro anos depois, ele voltou para a National Semiconductor como empreiteiro e produziu uma série de CIs lineares avançados, incluindo o primeiro amplificador operacional de voltagem ultrabaixa com referência de voltagem de precisão de 200mV (LM10).

A personalidade excêntrica e franca de Widlar e seu estilo de vida boêmio fizeram dele o enfant terrible do Vale do Silício. Ele é lembrado em lendas, mitos e anedotas que são em grande parte verdadeiras. De acordo com Bo Lojek, autor de History of Semiconductor Engineering , ele era "mais um artista do que um engenheiro ... no ambiente onde os Departamentos de Relações Humanas definem o que os engenheiros podem e não podem comentar, é muito improvável que veremos sua espécie novamente . "

Fairchild Semiconductor (1963-1965)

O trabalho na Ball Research colocou Widlar em contato com Jean Hoerni e Sheldon Roberts , os criadores de transistores endurecidos por radiação e co-fundadores da Fairchild Semiconductor . Widlar decidiu se mudar para uma empresa de fabricação de semicondutores e, em 1963, Jerry Sanders , um vendedor da Fairchild Semiconductor, deu-lhe a oportunidade. De acordo com Thomas Lee, Fairchild também queria ter Widlar a bordo e violou a ética profissional ao recrutar um funcionário-chave de seu cliente. Em setembro de 1963, Widlar foi convidado para uma entrevista com o gerente de pesquisa e desenvolvimento (P&D) da Fairchild, Heinz Ruegg . Widlar chegou à entrevista embriagado e disse francamente a Ruegg o que pensava sobre os circuitos analógicos de Fairchild: "O que eles estão fazendo é besteira". Widlar foi enviado para outra entrevista com a divisão de Engenharia de Aplicações da empresa, sediada em Mountain View, Califórnia . O chefe da divisão, John Hulme , contratou Widlar apesar das objeções dos entrevistadores do primeiro turno. A primeira tarefa de Widlar na Fairchild objetivou a confiabilidade do IC por meio de ajustes nos processos de fabricação. Este trabalho inicial, dirigido pelo engenheiro de processo David Talbert , reduziu o custo do processo planar e tornou possível o desenvolvimento de CIs lineares monolíticos (totalmente integrados). Widlar, que se reportava formalmente a John Barrett, provou ser capaz de melhorar rapidamente os próprios projetos de Barrett e logo expulsou seu chefe nominal da empresa.

Em 1963, a linha de CI analógico da Fairchild, projetada de acordo com especificações militares, consistia em três circuitos amplificadores. Antes de Widlar, os engenheiros da Fairchild haviam projetado CIs analógicos em um estilo não muito diferente dos circuitos convencionais construídos com dispositivos discretos . Apesar de perceber logo no início que esta abordagem era impraticável, devido às severas limitações do processo planar inicial , eles não haviam planejado alternativas de trabalho ( cargas ativas e fontes de corrente ativa ainda não haviam sido inventadas). Quando o esquema original exigia valores de resistor muito baixos ou muito altos para o processo planar, os projetistas freqüentemente tinham que recorrer ao uso de resistores de película fina de nicrômio externos . Os ICs híbridos resultantes tiveram um desempenho ruim e eram proibitivamente caros. Em resposta, o chefe de P&D da Fairchild, Gordon Moore, orientou a empresa a favorecer os circuitos integrados digitais, que eram mais simples e também prometiam altos volumes de produção. Widlar se opôs a essa estratégia e considerou os eletrônicos digitais pouco estimados: "todo idiota pode contar até um ". Talbert compartilhava da crença de Widlar e se tornou seu aliado mais próximo na empresa.

Widlar era uma pessoa difícil de se trabalhar, mas os poucos homens e mulheres que podiam, como Talbert e Jack Gifford , se juntaram a seu círculo íntimo pelo resto da vida. Widlar e Talbert guardavam de perto seus segredos comerciais e mantinham colegas de trabalho indesejados fora do circuito. Gifford, um dos aceitos por Widlar e Talbert, disse que Widlar "quase não falava com ninguém e só falava comigo no dia, sabe, se eu conseguisse deixá-lo de bom humor. E ele ainda era muito reservado". . Talbert empurrou os pedidos experimentais de Widlar por meio de sua fábrica em alta velocidade, economizando seu parceiro quatro semanas em cada lote à custa de outros pedidos. O ex-fotógrafo da Fairchild, Richard Steinheimer, disse em 1995: "Talbert cuidando da fabricação e Widlar cuidando do design, eles governaram o mundo e lideraram o mundo em circuitos integrados lineares por algumas décadas." O executivo da Fairchild, Don Valentine, disse em 2004: "Esta foi uma dupla fenomenal de indivíduos altamente excêntricos - ou o que quer que a palavra esteja além de excêntricos".

μA702 e μA709

Fonte de corrente Widlar . Desenho original da patente norte-americana de 1967.

Widlar logo percebeu as vantagens e desvantagens do processo planar: ele fornecia componentes correspondentes em todas as temperaturas, mas esses componentes possuíam capacitância parasita não presente em partes discretas, e o processo impunha severas restrições aos valores práticos de resistores e capacitores. Ele resumiu essas regras de projeto em uma máxima: "Não tente replicar projetos discretos na forma de circuito integrado". Armado com essa estratégia e com a teoria de dispositivos compensados de Hung-Chang Lin , ele projetou o primeiro circuito integrado linear verdadeiro da indústria e o primeiro amplificador operacional monolítico, o µA702.

Widlar dispensou a tecnologia híbrida e usou apenas resistores difusos formados dentro do molde de silício. Cada um dos nove transistores NPN foi dimensionado e moldado de acordo com sua função, ao contrário de uma prática arbitrária anterior de empregar padrões de área mínima padrão. Widlar introduziu três inovações: interface de cauda longa com um estágio de terminação única sem perder metade do ganho, mudando o nível DC usando apenas transistores NPN e fornecendo compensação de frequência opcional com um capacitor externo. Essa compensação aumentou a largura de banda do dispositivo para 25-30 MHz, um avanço sem precedentes para amplificadores monolíticos naquela época. Widlar não considerou o protótipo μA702 bom o suficiente para produção, mas Fairchild decidiu o contrário e colocou o chip em produção em outubro de 1964. O dispositivo definiu a direção para a indústria por décadas, apesar da faixa limitada de modo comum , fraca capacidade de acionamento de saída e um preço de $ 300. De acordo com Jack Gifford, a alta administração da Fairchild percebeu a novidade e soube da existência de Widlar somente após receber feedback entusiasmado do mercado.

O μA709, que seguiu o μA702 comprometido, tornou-se um sucesso técnico e comercial. Widlar aumentou o ganho de tensão do µA709 dez vezes em relação ao do µA702 (70.000 contra 7.000) e melhorou o desempenho de saída com um estágio de saída push-pull , embora a saída carecesse de proteção contra curtos-circuitos . O estágio de entrada era governado por uma fonte de corrente Widlar que permitia a geração de correntes de polarização baixas sem a necessidade de resistores de alto valor com consumo de área. Os transistores foram equipados com resistores de compensação beta para reduzir os efeitos da incompatibilidade inevitável. A equipe de P&D da Fairchild falou contra a decisão de Widlar de empregar transistores PNP laterais . Widlar se trancou por 170 horas de trabalho experimental contínuo e apresentou um design robusto que combinava duas áreas de difusão resistiva em um dispositivo PNP lateral utilizável.

O μA709 foi lançado em novembro de 1965 e se tornou o produto revolucionário carro-chefe da Fairchild . Por alguns anos, a Fairchild foi líder na área de CIs lineares. A demanda por seus produtos excedeu sua capacidade de produção por um fator de dez; Os circuitos da Fairchild foram vendidos com dois anos de antecedência. Gifford, um dos poucos homens que compreendeu completamente Widlar e seu trabalho, contribuiu para o boom do mercado ao apresentar um pacote duplo em linha . De acordo com Don Valentine, "em um ponto no tempo [Widlar e Talbert] foram responsáveis ​​- um os projetou e outro os fez - por mais de oitenta por cento dos circuitos lineares feitos e vendidos no mundo". Nenhum dos concorrentes da Fairchild chegou perto de igualar seu status no mercado. Fairchild patenteou as inovações de Widlar, mas nunca as licenciou e nunca fez valer seus direitos em tribunal. Os concorrentes criaram clones de μA709, mas apenas a Philco conseguiu produzir um que correspondia totalmente ao original.

Outros designs dignos de nota na Fairchild

O mandato de Widlar em Fairchild foi breve, mas intensamente produtivo. Além dos projetos inovadores discutidos acima, Widlar também colocou em produção os comparadores μA710 e μA711, cada um exibindo um tempo de resposta de 40 ns. Um dispositivo adicional, o par diferencial μA726, usava um aquecedor no chip com controle termostático integrado para suprimir o efeito da temperatura ambiente no desempenho elétrico.

A produtividade de Widlar era tão grande que estimulou atribuições espúrias. Um exemplo predominante credita erroneamente a ele o projeto do regulador de tensão μA723. No entanto, não apenas aquele chip foi lançado cerca de dois anos após a saída de Widlar da Fairchild, o circuito emprega, e depende de, transistores PNP laterais muito melhorados que não estavam disponíveis durante o período em que Widlar trabalhou na Fairchild. O crédito pelo µA723 pertence propriamente a Darryl Lieux, de acordo com seu contemporâneo (e pai do 741), Dave Fullagar.

National Semiconductor (1965-1970)

Widlar e Talbert perceberam que os fundadores da Fairchild não pretendiam compartilhar seus lucros inesperados com os designers. Em novembro de 1965, os dois engenheiros aceitaram a oferta de Peter Sprague para ingressar na instalação Molectro da National Semiconductor em Santa Clara . Widlar recebeu uma opção de compra imediata de 20.000 ações, cada uma avaliada em cinco dólares na época. Ele se recusou a preencher um formulário de entrevista de saída para Fairchild e escreveu apenas uma linha (citação exata): "Eu quero ser RICO!" Ele disse a Hulme que a única coisa que poderia mantê-lo com Fairchild era "Um milhão de isenção de impostos da maneira que você escolher". Por razões desconhecidas, Robert Noyce , um dos fundadores da Fairchild, continuou a pagar a Widlar seu salário até abril de 1966. De acordo com Widlar, "Talvez eles não tenham acreditado que eu estava realmente saindo. Algumas pessoas são realmente um pouco lentas."

Gifford disse que Widlar e Talbert foram na verdade os fundadores da National Semiconductor e que Sporck se juntou a eles mais tarde. A dupla começou montando o processo epitaxial em Santa Clara. Depois que a tecnologia foi implementada, Widlar se concentrou nos reguladores de tensão e, no final de 1966, produziu o primeiro regulador linear integrado da indústria . O LM100, um novo circuito revolucionário, tornou-se outro produto carro-chefe que superou as expectativas de vendas e longevidade. Em 1967, Widlar projetou o LM101, um amplificador operacional com ganho aprimorado, corrente de entrada reduzida e proteção contra curto-circuito. O LM101 apresentava outro estágio de entrada não ortodoxo, empregando emissor de transistores de entrada NPN acoplado a transistores PNP em um arranjo de base comum . A alta tensão de ruptura reversa dos transistores PNP permitiu que o LM101 resistisse a uma tensão de entrada diferencial de ± 30 V. Sua compensação de frequência era mais simples, mais robusta e mais estável do que a de μA709. Ele foi seguido pelo LM101A, um IC funcionalmente idêntico que foi pioneiro no uso de um transistor de efeito de campo para controlar fontes de corrente internas. A solução da Widlar minimizou a área da matriz e o dreno de corrente, e permitiu a operação em uma ampla gama de tensões de alimentação. Mais tarde, ele desenvolveu outro novo dispositivo, o transistor super-beta. Foi criado em silício por Talbert e integrado no amplificador operacional de precisão LM108, que foi lançado em 1969. Esses dispositivos de alto ganho e baixíssima voltagem eram capazes de operar com correntes de entrada muito baixas dentro de toda a gama militar de condições operacionais . Os itens da linha de produtos de circuito linear eram fáceis de usar, muito úteis e muito lucrativos.

No final dos anos 1960, Widlar fez experiências com o fenômeno do intervalo de banda e converteu seu bloco de fonte de corrente básico em uma referência de tensão de intervalo de banda . "Widlar's Leap" resultou em uma referência robusta e estável que foi crucial para aplicações de alta corrente e intensivas em calor. Sua baixa tensão, normalmente 1,25 V, também permitiu mais flexibilidade no projeto de circuitos discretos e integrados. Widlar criou outra indústria pela primeira vez, combinando um transistor de potência e uma referência de tensão precisa no mesmo dado. Este dispositivo, o regulador de tensão LM109, foi lançado em 1969 e a princípio passou despercebido. Em 1971, a National Semiconductor lançou o LM113 da Widlar, o primeiro IC de referência de tensão de dois terminais dedicado.

Widlar e Talbert foram fundamentais na aquisição da National Semiconductor pelos ex-gerentes da Fairchild Semiconductor Charles Sporck e Pierre Lamond em fevereiro de 1967. Sporck e Lamond transformaram a National Semiconductor em uma produtora líder de circuitos eletrônicos, e a Fairchild Semiconductor caiu em um declínio irreversível. A popularidade de Widlar na indústria disparou: anunciado como "o homem que projetou mais da metade dos circuitos lineares do mundo", ele deu palestras para colegas engenheiros e, em 23 de maio de 1970, falou para uma plateia no Madison Square Garden . Regis McKenna , ex-executivo da National Semiconductor, disse em 1995 que "a maioria dos dispositivos lineares que provavelmente foram construídos e comercializados no período dos anos 60 e 70 foram baseados na tecnologia de Widlar e Talbert. Quer dizer, eles criaram, de várias maneiras, isso indústria ... eles eram Steve Jobs e Bill Gates , e qualquer fama que você quisesse dar a alguém, eles eram pessoas famosas daquela época. E os jornais ... você não conseguia encontrar um jornal sem uma foto   ... ".

Aposentadoria (1970-1974)

Em 21 de dezembro de 1970, Widlar e Talbert pediram demissão da National Semiconductor quando a National Semiconductor se recusou a recompensá-los adequadamente. Widlar trocou sua opção de compra de ações por US $ 1 milhão e se aposentou em Puerto Vallarta , México, aos 33 anos. Por quatro anos ele prestou consultoria para a indústria, mas não tinha sido formalmente empregado em nenhum lugar por mais de três anos. Sua declaração orgulhosa: "Eu não trabalho" causou-lhe problemas frequentes ao cruzar a fronteira mexicana e, eventualmente, Widlar criou um conjunto de cartões de visita falsos apresentando-o como um " agente rodoviário " da " Morgan Associates ".

National Semiconductor (1974–1981)

Em novembro de 1974, Widlar voltou para a National Semiconductor como consultor.

Richard Hodgson disse em 1995:

[Widlar] morava nas colinas atrás do campus, acho que em algum lugar por um tempo quando ele estava trabalhando para a National e fez os projetos do outback para eles e ele voltou de sua cabana e tudo e foi trabalhar para Charlie Sporck por por um tempo e depois desaparecer de novo lá ou no México, pelo que eu sabia ...

-  Richard Hodgson

LM12 e LM10

Alguns dos projetos de Widlar, como o amplificador de potência LM12 e o amplificador de ultra-baixa voltagem LM10, introduzidos em 1978, permanecem em produção no século XXI. O LM10 é capaz de operar com uma fonte de alimentação de 1,1 V, portanto, em vez de uma referência de bandgap convencional, ele emprega o circuito de sub- bandgap de Widlar travado em 200 mV e o estágio de saída Widlar de baixa tensão . Por 10 anos, ninguém mais na indústria foi capaz de produzir um circuito que combinasse com o LM10.

Tecnologia Linear (1981-1984)

Em 1981, Swanson, Dobkin e Widlar co-fundaram a Linear Technology . Swanson levou a empresa a produzir peças de segunda fonte para outras empresas. Três anos depois, os relacionamentos se desfizeram em uma disputa pelo direito de patente. Widlar reivindicou os direitos sobre os chips LT1 a LT20 da Linear e, em maio de 1984, saiu, deixando o caso para seus advogados. Em outubro de 1984, Swanson demitiu Widlar após roubar seus projetos e invocou a cláusula de recompra obrigatória de ações que estava no contrato de Widlar. De acordo com Bo Lojek, os cadernos de Widlar continham evidências suficientes para provar que muitas das patentes disputadas foram criadas por Widlar antes da Linear Technology ser formada.

Robert Swanson, presidente da Linear Technology , disse em 2006:

Lembro-me de dizer, oh Deus, não quero lidar com esse cara. E eu me lembro de Sporck dizendo 'ah, você é um cara jovem, você consegue. Sabe, você ... você tem energia suficiente para fazer isso. Basicamente, ele trabalhou para o grupo analógico. Mais ou menos ele - ele trabalhou com Bob Dobkin, que era seu protegido original. E em uma base de consultoria, ele produziu, você sabe, alguns chips muito bons para o National. Mas ele era um consultor. Ele não era um empregado.

-  Robert Swanson

National Semiconductor (1984–1991)

Widlar voltou para a National Semiconductor pelo resto de sua vida. Ele e Dobkin nunca mais se falaram depois do rompimento. Dobkin disse em 2006 que "Bob era uma das poucas pessoas que eu considerava um gênio. Ele também era paranóico, muito difícil de se conviver e bebia sem parar".

Morte

Em 27 de fevereiro de 1991, Widlar morreu de ataque cardíaco aos 53 anos, em Puerto Vallarta . David Liddle disse em 2009 que "a morte prematura de ... Robert Widlar é uma história completa". Os primeiros relatórios disseram incorretamente que Widlar morreu enquanto corria em uma praia. Fontes posteriores corrigiram o erro: ele estava subindo uma colina correndo. Bob Pease escreveu com mais precisão: "Aparentemente, ele corria em uma calçada, em uma parte íngreme e acidentada da Puerta Vallarta. Nos últimos anos, Bob estava praticando exercícios físicos e se esforçou muito para correr ... Estou nenhum médico. Mas ele não morreu bêbado, o que pode ter espantado vários de seus colegas ”. Jack Gifford concordou: "Ele não morreu como um abandonado. Ele não era, quero dizer, ele estava bem. Ele era coerente. Provavelmente liderando a maioria, ele estava no México, morando no México, mas estava sóbrio e liderando uma vida razoável para ele naquele momento em que morreu ".

Personalidade

Publicidade da National Semiconductor feita de acordo com a ideia de Widlar

Widlar viveu a vida de um gênio alcoólatra , que passou a noite toda em farras de bares . De acordo com Jack Gifford, Widlar gostava de assediar e lutar contra os outros quando estava bêbado, mas regularmente superestimava suas próprias habilidades em tais confrontos. Em uma ocasião, ele foi "absolutamente cronometrado" pelo ofendido Mike Scott , futuro CEO da Apple Inc.

Charles Sporck recontou outro incidente: durante um roadshow europeu, Widlar ficou bêbado e se recusou publicamente a falar com o público, a menos que recebesse mais gim. Sporck disse que "Não tínhamos escolha. Tínhamos de encher o copo dele. E então ele continuou com a palestra. E ele, você sabe, ele engessou, mas a parte interessante é que ele era muito inteligente , você sabe. Mesmo bêbado, ele conseguia impressionar essas pessoas. "

De acordo com seu colega designer de circuitos analógicos Bob Pease , Widlar diminuiu o consumo de álcool pouco antes de morrer. Gifford disse em 2002: "Ele parou de beber, mas acho que o estrago provavelmente foi feito, você sabe, nos primeiros vinte anos." De acordo com Bo Lojek, "como ele era mais velho, ele foi pela primeira vez capaz de manter um relacionamento com uma mulher".

O comportamento excêntrico de Widlar é lembrado em lendas e anedotas que, de acordo com Bob Pease, são em grande parte verdadeiras. Ele praticou a ampliação  - destruindo metodicamente um componente defeituoso ou um protótipo defeituoso com uma marreta. Ao mesmo tempo, ele erradicou todos os sons indesejados de seu laboratório, lutando contra o ruído com o ruído. Ele instalou dispositivos "hassler" que emitiam sons agudos sempre que alguém falava muito alto, e até explodiu um irritante alto - falante público com fogos de artifício. Jim Williams se lembrou de um incidente quando, depois de rastrear a interferência eletromagnética externa na torre de controle do aeroporto de San Jose , Widlar telefonou para o aeroporto e exigiu que desligassem o transmissor.

No entanto, a história de Widlar trazendo uma cabra para aparar a grama em frente ao seu escritório, contada pelo The New York Times após sua morte, estava incorreta. Era uma ovelha, não uma cabra; Widlar a levou em seu Mercedes-Benz conversível por apenas um dia, que incluiu uma oportunidade de foto para os jornalistas locais. De acordo com Pease, Widlar a abandonou no bar mais próximo; de acordo com Lojek, a ovelha foi "misteriosamente roubada".

Prêmios

Em 2002, a Electronic Design introduziu Widlar em seu Hall of Fame, juntamente com Alan Turing e Nikola Tesla . Em 2009, Widlar foi indicado no Hall da Fama dos Inventores Nacionais . Uma escultura dedicada a Bob Widlar e Jean Hoerni estava inicialmente em frente ao prédio da Maxim Integrated Products em Sunnyvale, Califórnia ; e foi realocado em 2012 para a nova sede da Maxim em San Jose, Califórnia .

Veja também

Notas

Referências

Origens