Магические числа электроники: 431, 494. 1524, 1843

Г.Келл
опубликовано в журнале НОВОСТИ ЭЛЕКТРОНИКИ №9/07

Совсем не факт, что крупные компании "генерируют" больше магических чисел в наименованиях своих микросхем, но, несомненно, - чем больше номенклатура, тем вероятнее попадание в "магический" рейтинг. Еще лучше, если компания стояла у истоков полупроводниковой эры - именно в первые десятилетия создавались изделия максимально широкого применения. Этим условиям полностью удовлетворяет компания TEXAS INSTRUMENTS - все пять десятилетий полупроводниковой эры компания сохраняет позицию в мировом Top-10 рейтинге, а сотрудник компании Джек Килби в 1958 году создал первую интегральную микросхему.

Трудно найти электронщика не знакомого с префиксом TL для аналоговых микросхемы или SN для логических. И хотя в последнее десятилетие в номенклатуре компании появились и иные префиксы - UC, OPA, REF, BQ (пришедшие из поглощенных компаний Unitrode, Burr-Brown и Benchmarq), классические микросхемы TI прочно вошли в историю отрасли.

Создал TL431 в конце 70-х сотрудник TI Барни Холланд (Barney Holland), причем произошло это в процессе копирования линейного стабилизатора LM117 компании National Semiconductor. Барни пришло в голову, что источник опорного напряжения в составе стабилизатора, после некоторой доработки может быть использован в качестве отдельного элемента. Сначала была выпущена микросхема TL430, а затем более точная и стабильная TL431, которая и стала, возможно, самой популярной и массовой микросхемой, применяемой в источниках питания. Клоны TL431 производятся многими компаниями. Первые микросхемы выпускались в корпусе to-92, сейчас же они доступны и в dip8, so8, tssop8, sot23, sot89, sc70, to-252, … Одно из самых популярных применений TL431 - это источник опорного напряжения с усилителем ошибки в цепи обратной связи импульсных источников питания с гальванической развязкой через оптрон.

Барни Холланд создал и другую микросхему для импульсных источников питания, число в обозначении которой настолько хорошо известно специалистам, что с полным правом может быть отнесено к "магическим". Это двухтактный ШИМ-контроллер TL494, сыгравший заметную роль в становлении импульсной силовой электроники. Стоит упомянуть, что, разрабатывая TL494 Барни Холланд, использовал в качестве прототипа классическую микросхему ШИМ-контроллера SG1524 компании Silicon General. Кстати, тем же путем шли и разработчики других ШИМ-контроллеров: MC3240 (Motorola), NE5560 (Signetics) и ZN1066 (Ferranti).

Тут стоит немного отвлечься от продукции TI и рассказать о числе 1524, не столь известному российским электронщикам, но в мировой электронике причисляемому к "магическим" за использование в микросхеме SG1524 - первой микросхеме ШИМ-контроллера, открывшей эру массовых импульсных источников питания.

Разработчиком микросхемы SG1524 в компании Silicon General был Боб Маммано (Robert Mammano) - "пионер" силовой электроники и обладатель 20-ти патентов в этой сфере. В 1975 году перед ним была поставлена задача "перевести в кремний", используемые главным образом военными (из-за их высокой стоимости), схемотехнические решения импульсных преобразователей напряжения, выполненных на дискретных компонентах. Одним из заказчиков была компания Teledyne, стремившаяся уменьшить размеры и повысить КПД источников питания своих телетайпов. Разработка заняла год и в 1976 году на рынок была выпущена первая микросхема, совместившая в себе цифровые (триггер, логические элементы, генератор) и аналоговые (ОУ, компаратор, ИОН) элементы, что было по тому времени и технологическим прорывом. Это и была SG1524. За ней последовали SG1525 и SG1526 …

В 1980 году Боб Маммано переходит в компанию Unitrode. В 1993 году компания Silicon General становится Linfinity, а последняя вскоре поглощается компанией Microsemi, в номенклатуре которой SG1524 числится до сих пор. Следует отметить, что в практике ряда американских компаний принято первой цифрой в обозначении микросхемы кодировать температурный диапазон: "1" - (military) -55…+125 °C, "2" - (industrial) -25…+85 °C и "3" - (commercial) 0…+70 °C. Таким образом, числа 1524, 2524 и 3524 фактически эквивалентны, но для простоты, "магическим" будем считать, начинающееся с "1". Как и в нашей стране, в США военные были главными потребителями (по крайней мере, в те годы) и микросхемы на расширенный температурный диапазон допустимо считать "главными".

В качестве последнего "магического" числа рассмотрим 1843. Хотя оно представляет только одну микросхему из семейства UC1842 … UC1845, да и то, с учетом сказанного выше, в military исполнении. Российским электронщикам, как в сфере разработки, так и ремонта, больше известны именно микросхемы в коммерческом исполнении UC3842 … UC3845.

Разработчиком UC1843 в компании Unitrode был Ларри Воффорд (Larry Wofford). Сначала им была разработана микросхема UC1846, работавшая в появившемся начале 80-х режиме постоянного контроля тока (current-mode control). Но эта микросхема требовала использования 16-ти выводного DIP корпуса и являлась избыточной для многих приложений. Ее модификация и стало ядром семейства UC1842 … UC1845, выполненного в корпусе dip8. Микросхемы семейства отличались только значениями пороговых уставок по напряжению питания и глубиной ШИМ (50% или 100%).

Любопытно, что пути всех трех упомянутых разработчиков микросхем для силовой электроники в итоге сошлись в компании Texas Instruments. Барни Холланд в начале 80-х покинул компанию и став главным инженером в компании Unitrode, участвовал в разработке UC3846. Однако в 1999 году компания Texas Instruments купила Unitrode и Барни вернулся. И проработал в должности вице-президента вплоть до выхода на пенсию в 2004 году. Боб Маммано, бывший в числе основателей Silicon General, а затем создававший направление силовых микросхем в Unitrode, также пришел в TI вместе с остальным коллективом Unitrode'а 1999 году и работает до сих пор. Таким же был путь и Ларри Воффорда, и он тоже продолжает работать в компании.

В заключение стоит отметить, что поиск в Google по рассмотренным наименованиям ИС дает число ссылок в целом соответствующее их положению на рынке в наши дни: