[Chip Hall of Fame]มาตรฐาน OP-Amp : Fairchild Semiconductor μA741

μA741 : ออป-แอมป์ ผู้กำหนดมาตรฐานของชิป ออป-แอมป์

ออป-แอมป์ ก็เหมือนขนมปังแผ่นของการออกแบบวงจรอนาล็อก เราสามารถนำมันมาปรุงแต่ง เพิ่มเติม ประยุคต์ใช้งานได้อย่างหลากหลาย นักออกแบบเลือกใช้ออป-แอมป์ ในงานเครื่องเสียง ระบบวิดีโอ วงจรเรียงกระแส และอื่นๆอีกมากมาย ที่มีใช้กันทั่วไป ทั้งในระบบอนาล็อก และดิจิตอล

ในปี 1963 วิศวกรหนุ่ม Robert Widlar ซึ่งในขณะนั้นอายุ 26ปี ( เขาเก่งมากๆ อีกชื่อหนึ่งของเขาคือ Bob Widlar ) ได้ออกแบบวงจรรวมของออป-แอมป์ขึ้นเป็นครั้งแรก ในรุ่น μA702 และ Fairchild Semiconductor ก็ได้จัดจำหน่ายมันในราคา 300 USD ซึ่งได้รับความนิยมดีทีเดียว ในเวลาต่อมา Widlar ได้พัฒนาวงจรขึ้นอีก รวมถึงทำให้มันมีราคาถูกลง ในรุ่นที่สอง μA709 ในรุ่นนี้ตัดราคาลดลงเหลือ 70 USD และประสบความสำเร็จอย่างมาก เรื่องราวเดินต่อไปว่า Widlar ได้ขอขึ้นเงินเดือน แต่ถูกปฏิเสธ เขาจึงลาออก การลาออกของเขานำความยินดีอย่างยิ่งมาสู่ National Semiconductor เพราะ National Semiconductor กำลังต้องการผู้ร่วมวิจัยด้านการออกแบบวงจรรวมอยู่ และแน่นอนว่า National Semiconductor ไม่พลาดที่จะคว้าตัว Widlar มาร่วมงานอย่างแน่นอน ในปี 1967 Widlar ได้ออกแบบ Op-Amp ชั้นยอดให้กับ National Semiconductor ในรุ่น LM101 ซึ่งในปัจจุบันยังคงมีการผลิตและใช้งานอยู่ ( อยากรู้จริงว่า ตอนนั้นฝ่ายบุคคล Fairchild Semiconductor คิดอะไรอยู่ นี่ไม่ใช่แค่ปลดอาวุธตัวเอง แต่เป็นการยื่นอาวุธให้คู่แข่งอีกด้วย )

Robert John (Bob) Widlar – ผู้ออกแบบชิป μA702, μA709 และ LM101 ก่อนที่จะถูกพัฒนามาเป็น μA741

ระหว่างที่ ผู้จัดการของ Fairchild Semiconductor กำลังปวดหัวกับสงครามที่ดูจะดุเดือดขึ้นจากการลาออกของ Widlar อดีตลูกจ้างของพวกเขา David Fullagar ก็กำลังวิเคราะห์ LM101 ออป-แอมป์ของ Widlar ที่ผลิตโดย National Semiconductor เขาเห็นในความเจ๋งในการออกแบบชิปนี้ แต่ในขณะเดียวกันเขาก็ค้นพบจุดบอดของชิปนี้ด้วย ปัญหานั้นซ่อนตัวอยู่ในภาครับสัญญาณของชิป หรือที่เรียกว่า Front-Ends ที่ชิปบางตัว จะมีความอ่อนไหวต่อสัญญาณรบกวนมากเกินไป ปัญหานี้เกิดจากความแปรปรวนของคุณภาพในการผลิตชิป

“พวกเขาดูจะละเลยภาครับสัญญาณมากเกินไป” – คำกล่าวของ Fullagar

Fullagar จึงเริ่มลงมือออกแบบด้วยตัวเอง ทางแก้ปัญหาภาครับสัญญาณนั้นช่างง่ายอย่างสุดซึ้ง เขากล่าวว่า “อยู่ดีๆไอเดียนี้ ก็วิ่งเข้ามาในหัว ระหว่างที่เขากำลังขับรถไป Tahoe” เขาแค่เพิ่มทรานซิสเตอร์เข้าไปในวงจรคู่หนึ่งเท่านั้นเอง แต่มันทำให้ชิปทำงานได้อย่างราบเรียบเท่าๆ กันทุกตัว

David Fullagar – ผู้พัฒนา μA741 ขณะกำลังให้สัมภาษณ์กับ Computer History Museum ในปี 2015

Fullagar นำไอเดียของเขาเข้าไปคุยกับหัวหน้าแผนกวิจัยและพัฒนาของ Fairchild Semiconductor ซึ่งในเวลานั้นคือ Gordon Moore ( เจ้าของกฏของมัวร์ และผู้ร่วมก่อนตั้ง Intel Corporation ในเวลาต่อมา ) Moore ได้ส่งแบบของ Fullagar ไปยังฝ่ายการตลาด ของบริษัท จากนั้นชิป μA741 ก็ได้กลายมาเป็นมาตรฐานคุณภาพของชิป ออป-แอมป์ มาจนถึงปัจจุบัน

ชิปออป-แอมป์รุ่นต่างๆ ที่ออกแบบมาจาก μA741  ไม่ว่าจะมาจากทั้ง Fairchild Semiconductor หรือคู่แข่งของ Fairchild Semiconductor ก็ตาม สามารถขายได้หลายร้อยล้านตัว และในปัจจุบัน เงิน 300USD ที่เคยเป็นราคาของ μA702 นั้น คุณสามารถซื้อ μA741 ได้ถึง 2,000 ตัว ( น่าจะต้องติดต่อซื้อจำนวน 2,000 ตัวโดยตรงกับตัวแทนจำหน่าย เพราะหากซื้อผ่านร้านขายปลีกเช่น digiKey ที่ 1,000 ตัวก็ราคา 200 กว่า USD แล้วครับ )

อ้างอิง
https://spectrum.ieee.org/semiconductors/devices/chip-hall-of-fame-fairchild-semiconductor-a741-opamp

รูป Robert Widlar หรือ Robert John (Bob) Widlar
https://en.wikipedia.org/wiki/File:Widlar_-_NatSemi_LM10_360px.jpg

รูป David Fullagar
https://i.ytimg.com/vi/etdVivdUlAI/maxresdefault.jpg
จากการสัมภาษณ์ Computer History Museum ให้กับ เมื่อปี 2015
https://youtu.be/etdVivdUlAI

รูป ชิป μA741
https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/4/43/Ua741_opamp.jpg/1024px-Ua741_opamp.jpg

**บทความนี้เป็นส่วนหนึ่งของบทความชุด Chip Hall of Fame ซึ่งแปลมากจาก IEEE Spectrum คุณสามารถดูตอนอื่นๆได้ที่หน้ารวมบทความ
[Chip Hall of Fame] ชิปวงจรรวมในตำนาน #เกริ่นนำ หรือ แท็ก Chip Hall of Fame

Related Post