[分享] 類比IC之父 傳奇瘋狂工程師Bob Widlar

鮑伯‧維德拉（Bob Widlar），他不僅是一位優秀的硬體工程師，也是一位傳奇人物。 https://www.sohu.com/a/380182590_505803 作者| Sam Satte 譯者| 蘇本如，責編| 郭芮來源：CSDN https://tinyurl.com/3rcvnwd2 Widlar招牌比中指 鮑伯‧維德拉（Bob Widlar），他不僅是一位優秀的硬體工程師，也是一位傳奇人物。 即使在今天，他也是有史以來最著名的硬體工程師之一。 這不僅是因為他的天才設計， 也是因為其他叛逆的個性。 多年來，鮑勃以他的傑出的設計，如第一個線性積體電路運算放大器uA702和第一個大功 率調壓器LM109，奠定了他在類比積體電路設計世界的不可撼動的地位。 不過，我們今天 在這裡不僅僅是為了炫耀鮑伯的所有里程碑式的成就。 我們認為鮑勃·維德拉會更樂意 讓我們全面地看待他的生活，從集成電路到借來修剪草坪的羊等等。 這些都是我們所知道的鮑勃維德拉的故事的一部分。 鮑伯不只是個工程師 《半導體工程史》一書的作者Bo Lojek將鮑伯描述為：「與其說他是個工程師，不如說他 更像個藝術家……在一個工程師可以說和不能說的內容都由人事部門規定的環境中，我們 不太可能再次看到他的同類。” https://tinyurl.com/mvdxrdbj 這是鮑勃，他並不是數位電子產品的狂熱者 我總是在我的腦海中把鮑伯想像成這樣的一位工程師：思路狂野，怒目圓睜，行事不按常 理，但在內心深處卻是一位真正的天才。 哦，不，他不並像鮑勃·皮斯那樣留著甘道夫 式的鬍鬚，但鮑勃的電路似乎明確表明了他的設計靈感來自於是他的即興的創造力和現實 世界的其它維度。 https://tinyurl.com/37ajj59a 鮑伯設計了近乎藝術作品的電路 鮑伯個性中的藝術氣質和波西米亞式的放蕩不羈的一面與他所處的那個時代相互呼應。 在1960年代末和70年代，半導體工業就像西部片中的場景。 酒吧日夜都擠滿了人，電路 創新如雨後春筍般湧現出來，而鮑勃就處於所有這些變革和混亂的中心。 鮑伯很喜歡喝酒。 有很多關於鮑伯如果得不到一杯蘇格蘭威士忌或葡萄酒，就拒絕發表 演說的故事。 但與一天中的這一段瘋狂的時間相比，如果你看到他的工作環境，你會想 到我們印像中的鮑伯可能並沒有那麼瘋狂。 https://tinyurl.com/58rbkrwn 鮑伯總是享受好好喝酒的感覺，不管那「可樂杯」裡裝的是什麼酒 正如《半導體工程史》一書所描述的那樣：「鮑伯是一個非常獨立的人，他很高興能一個 人獨處，他做每件事的方式都令人驚嘆，這對他來說是完全自然的，但對所謂的“普通人 ”來說卻是完全奇怪的。” 簡而言之，鮑伯並不在乎別人對他的看法。 當你成為一個塑造整個產業的中心人物時， 這種心態是一種必然。 鮑伯自小就對電子產品產生了濃厚的興趣 從鮑伯的早期生活中挖掘出任何個人方面的細節是一件很有挑戰性的事情，據報道他很少 談及自己的早期生活。 我們所知道的只是表面上的痕跡，但這也顯示了電子產品在鮑伯 的早期生活中扮演著巨大的角色。 羅伯特‧威德拉(註：鮑伯的另一個名字)於1937年11月30日出生於克里夫蘭。 他的母親 叫Mary Vithous，他的父親沃爾特·J·威德拉是一位自學成才的無線電工程師，在當地 電台工作。 他留給鮑伯的遺產是設計超高頻發射器。 自從鮑伯出生以來，他的周圍都是電子產品，所以他接受了他所處的環境給他的一切，並 對工程設計產生了濃厚的興趣。 15歲時，當地一家報紙上刊登了一篇鮑伯的專題報道， 當時他作為修理收音機和電視機的電子產品設計師。 據那篇報導稱，鮑勃還喜歡在克利 夫蘭警察局玩無線電惡作劇，但這些惡作劇的細節透露很少。 當鮑伯在1958年加入美國空軍時，他對電子設備萌發的狂熱已經完全成熟。 鮑伯在這裡 負責指導他的戰友使用電子設備。 這也是他寫第一本書《半導體元件導論》的時候。 有趣的是，有消息指出鮑伯的「自由思想」與軍事環境並不匹配。 然而，一份對他所做 的空軍績效評估卻講述了不同的故事。 首先這份評估評價了鮑伯的優勢，在下面這部分 ，他的主管明確肯定了他的卓越的電子產品和通訊技能： 接著，我們看到了這份評估表中對空軍士兵威德拉的改進建議部分。 這一部分開始讓我 們看到了和他後來充滿活力的性格的關聯，描繪了一個男人個性形成並逐漸成熟的過程： 「威德拉過去常常誇大他對效率低下的挫折感，以至於給人留下一種不成熟的印象。他在 這方面取得了很大的進步，他緩和了處理問題的方式，並證明了他願意接受他無法控制的 事情。預計此評論不會再次出現。” 由於很大程度上的未知原因，鮑伯選擇在1961年結束他在空軍的服役。 從那以後，我們 發現鮑伯加入了位於科羅拉多州波爾得市的鮑爾兄弟研究公司，在那裡他為NASA開發了類 比和數位設備。 在這段時間裡，鮑伯也完成了科羅拉多大學的學業，並於1963年獲得了 電機工程學士學位。 鮑伯以他的設計塑造了一個產業 在1960年代和70年代，鮑伯的天才得到了充分發揮，聲譽達到了頂峰。 我們不必費心炫 耀鮑伯所取得的所有偉大的成就，因為其它文章已經作了公正的描述。 但是，我們會提 到兩個值得一次又一次提及的年份： 1964年 歸功於他的LM101運算放大器的設計，鮑伯使半導體產業獲得了100億美元的商業成功。 在此期間，鮑伯也創建了線性（類比）積體電路設計的建構模組，也就是現在文件中記載 的Widlar電流鏡，Widlar帶隙基準和Widlar輸出級。 如果沒有他的這些貢獻，我們在積 體電路開發方面的進展將不會像今天走得這麼遠。 https://tinyurl.com/yk9tbrpu 一個雙極電晶體的Widlar電流鏡的版本 1967年 鮑伯發表了業界首款高功率穩壓器LM109的設計，並進行了改進。 在這段時間裡，業內關 於是否有可能在一個晶片上建立一個高功率穩壓器的爭論不斷。 為了解決這個問題，鮑 伯給了幾家雜誌一封信，信中用大量的事實和數字解釋了阻止這項努力的理由，並得出結 論，這種設計不可能生產出來。 在那個時候，鮑伯已經是一個類比積體電路設計界的傳奇人物，所以他的信很有分量，這 個爭論似乎已經塵埃落定了。 然而，短短兩個月後，鮑伯就介紹了他的LM109設計，他在 那封信中所說的所有不可能的功能都在這個設計中實現了。 威德拉欺騙了整個產業並因 此獲得了巨大的利潤。 這就是我們所知的經典的鮑伯。 https://tinyurl.com/2xe7tf94 在現今的線性調節器中，LM109仍然有效 在他受僱於仙童半導體公司（Fairchild Semiconductor）期間，鮑伯發布了其它幾個具 有里程碑意義的設計。 包括uA709這個高性能運算放大器，它改進了uA702的原始設計， 多年來這個高性能運算放大器一直是仙童半導體公司的旗艦產品。 同期，鮑勃也發布了 他的第一個整合電壓調節器uA723的設計。 鮑伯以他自己的個性塑造了一個產業 鮑勃不僅僅是一個天才設計師，他還以一種獨特的向半導體行業的其他人致敬的方式展現 了他的獨特個性。 鮑伯的狂野個性形成於他在矽谷的時期，當時反主流文化盛行，而威德拉恰好以其叛逆的 創業精神，在「正確」的時間出現在「正確」的地方。 https://tinyurl.com/2s3tk2af 70年代由國家半導體公司發布的一則廣告-"我們對競爭的訊息既簡單又直接(比中指)" 當你去掉他的態度後，你會看到一個非常關心他自己所創造的設計產品的威德拉。 在國 家半導體公司（National Semiconductor）工作期間，鮑伯直接與客戶合作，甚至撰寫了 自己的應用程式註釋和資料表。 根據鮑勃的說法，如果你不是在“為最少的電話量而設 計”，那麼你就做錯了什麼。 鮑伯獨特的設計和「不廢話」的態度推動他取得了閃電般的事業成功和財富積累。 60年 代他進入仙童半導體公司時聲稱類比積體電路是胡說八道，只是為了讓仙童公司在將來的 多年內在類比積體電路領域保持領先地位。 鮑伯後來去了國家半導體公司旗下的 Molectro子公司，在那裡他讓母公司變成了一家類比積體電路的設計巨頭。 在他33歲那年，鮑伯結束了他的職業生涯，從國家半導體公司兌現了股票選擇權，並在墨 西哥退休了。 鮑伯在20世紀80年代成為美國國家半導體公司的承包商後，很快就再次煥 發了他的創造力。 在隨後的幾年裡，他設計了許多先進的線性積體電路，包括第一個超 低壓運算放大器LM10。 https://tinyurl.com/2rbj4xym LM10，第一款超低電壓運算放大器。 對惡作劇和荒謬舉止的喜愛 鮑伯以充滿了反叛個性的天才工程師和企業家而為人所知，一個故事如果不講一些他的傳 奇性的惡作劇，那都是不完整的故事。 在他多年的工程設計生涯中，鮑伯一直是個思想 自由的惡作劇者，這對人力資源部門來說是一場噩夢。 鮑勃狂熱的個性和幽默感影響了其他類似的工程師，例如鮑勃·皮斯和吉姆·威廉姆斯， 即使在鮑勃去世後，一直都保持著他的這種精神。 下面你會發現三個我們最喜歡的惡作 劇，和貫穿鮑伯職業生涯的一些荒唐舉止，但這些絕不是全部。 寫這些東西時我感到很 享受，因為在當今刻板的的企業環境中，你永遠不會有機會看到這些有趣的東西。 哈斯勒電路 威德拉說話聲音很溫和，不喜歡辦公室吵鬧的聲音。 他的解決方法是哈斯勒電路。 當有 人走進鮑伯的辦公室打擾他並大聲說話時，這個裝置會偵測到聲音訊息，將其轉換成高頻 聲音，然後重播轉換後的聲音。 對來訪者來說，他們說話的聲音越大，來自哈斯勒電路的嘎吱嘎吱的迴響就越大。 來訪 者會注意到這奇怪的音聲，並停止說話，然後這個迴音突然消失了。 這樣來訪者下次就 會吸取教訓。 借羊修草坪 1980年代，國家半導體公司宣布，為了節省資金，他們打算削減草坪維護費用。 鮑伯的 反應是：他買了一隻羊（有些版本說他借了一隻羊），裝進他的梅賽德斯-奔馳敞篷車的 後面，然後把它帶到國家半導體公司辦公室的前草坪上，並馬上開始剪草。 二十分鐘後，來自聖荷西水星報的一個新聞報道組過來為這一事件拍照，這篇報道旋即成 為頭條新聞。 這個過程讓鮑伯的雇主大為惱怒。 https://tinyurl.com/2zkrrnyk 鮑伯和他的羊，注意停在草坪上的賓士車 維德拉式的故障元件處置 鮑伯是個說話溫和的人，但他在受到挫折感時有時也會製造一點噪音。 有幾次鮑勃花費一整天的時間在一個因為一個故障的元件而無法工作的電路上。 為了確 保這個元件不會威脅到另一個電路，鮑伯將把故障元件拿到辦公室的鐵砧上，用錘子無目 的地敲打它，直到它變成了碎屑。 維德拉式的故障元件處置法就這樣變成了傳說。 https://tinyurl.com/mrnfdpe6 「維德拉式的故障元件處置是怎麼做的？把壞的元件放到鐵砧上，用錘子敲打它，直到它 被砸成小碎片。碎片如此之小以至於你甚至不用把它們從地板上掃掉。它確實讓你感覺更 好。你也知道這個壞的元件不會再困擾你了。」——鮑勃·皮斯（圖片來源： https://www.eevblog.com/forum/ chat/the-widlar-izer!/） 讓鮑伯的遺產繼續存在 鮑勃·威德拉在53歲時就離開了我們，當時他在Puerto Vallarta慢跑時死於心臟病。 在 他晚年的時候，鮑伯因為戒酒而變得更健康。 有人說鮑伯是因為醉酒而死，但是最接近 情況的人則不這麼認為，這可能會讓他的一些同事感到驚訝。 為了讓鮑伯的遺產繼續存在，我們找到了由Craig和Analog Zoo公司創作的哈斯勒電路的 現代版本。 鮑伯的哈斯勒電路的原始設計圖從未公開發表過，因此Craig自己重新創作了 它： https://tinyurl.com/y7hnmw2b 哈斯勒電路設計圖，由Analog Zoo重新創作。 你可以閱讀哈斯勒電路設計圖的所有細節，並在Analog Zoo部落格（ http://www.analogzoo.com/2015/01/building-the-widlar-hassler/）上看到完成的電 路。 活的遺產 鮑勃·維德拉的去世不僅留下了一個全新的半導體行業，而且還留下了一種和今天完全不 同的設計方式。 我們經常在電子工程教育課程中學習法拉第、歐姆和安培，但從來沒有 真正接觸過像威德拉這樣的當代設計界人士。 鮑伯展示了一個真正獨特的設計方面的邊 界藝術，如果要講一件關於他的眾所周知的事情，那就是他從來沒有設計過一個平庸的電 路。 更重要的是，鮑伯的個性引發了人們對我們工作場所自由表達和個性的回憶。 在一個一 切都數位化、世界都依靠1和0運作的時代，也許我們需要更多像鮑伯威德拉這樣的人來為 我們的現代設計文化注入活力。 保持鮑伯的精神永存！ -- ※ 發信站: 批踢踢實業坊(ptt.cc), 來自: 114.38.19.115 (臺灣) ※ 文章網址: https://www.ptt.cc/bbs/Tech_Job/M.1709434182.A.BB2.html