Гилберт, Барри

Материал из Википедии — свободной энциклопедии
Перейти к: навигация, поиск

Барри Гилберт (англ. Barrie Gilbert, род. в 1937 в Борнмутe) — английский инженер-электронщик, автор более сорока изобретений,[1] включая ячейку Гилберта (Gilbert cell). Основатель транслинейной схемотехники (Translinear circuit (англ.)русск.), Гилберт сформулировал в 1975 году принцип транслинейности.

Биография[править | править исходный текст]

Барри Гилберт родился и вырос в Борнмутe, его отец погиб во время второй мировой войны. Согласно автобиографии Гилберта, он увлёкся радилюбительством в возрасте около девяти лет.[2] В семнадцать лет Гилберт поступил лаборантом в государственный институт обработки сигналов (SRDE (англ.)русск.), участвовал в постройке ранних АЦП и опытах по транзисторизации защищённых систем связи.[3] До него не сразу дошло, что «прогрессивный» институт работал исключительно на военно-промышленный комплекс.[3] Пацифист Гилберт ушёл из института, попал под суд за отказ служить и был приговорён к двум годам альтернативной службы санитаром.[3] В 1958 он поступил техником-электронщиком на Vickers-Armstrongs, в 1959 перешёл на Mullard.[4] В 1959—1961 годах Гилберт доводил до ума запоминающие осциллографы (первые запоминающие осциллографы Mullard L362, выпущенные на рубеже 1959—1960 гг,[5] массово выходили из строя из-за отказов германиевых транзисторов[4]). Публиковался в технических журналах с 1961 года.[6]

В 1964 Гилберт отправился в США и поступил в исследовательский центр Tektronix в Бивертоне (штат Орегон), в группу разработчиков нового поколения измерительной аппаратуры (будущее семейство приборов Tektronix 7000).[7] В «свободное» от работы над приборами время Гилберт экспериментировал с «супер-интегрированными» (super-integrated) по тогдашним меркам каскадами непосредственно-связанных транзисторов.[8] Эти ранние опыты завершились статьёй 1968 года,[9] в которой Гилберт впервые предложил транслинейный умножитель. По состоянию на 2007, эта статья являлась пятой в списке наиболее цитируемых статей, опубликованных в IEEE Journal of Solid-State Circuits за всю историю журнала.[10] В 1968—1972 Гилберт и Tektronix запатентовали эту схему[11], которая стала известна как ячейка Гилберта (Gilbert cell) и по состоянию на 2010 год оставалась практически обязательным компонентом радиоприёмников и сотовых телефонов.[12]

В 1970 Гилберт вернулся в Европу и разрабатывал микросхемы памяти и средства распознавания символов на Plessey. Отношения с Plessey не сложились («Plessey were hopelessly unsupportive»[13]), и в 1972 Гилберт перешёл на Analog Devices. В 1972—1975 Гилберт предложил теоретический подход к схемам, подобным ячейке Гилберта, которые он назвал транслинейными (от англ. transconductance, проводимость). Если в обычной схеме обрабатываемая информация закодирована в напряжениях, то в транслинейной схеме информация носителями информации выступают токи, протекающие через непосредственно-связанные эмиттерные переходы биполярных транзисторов. В отличие от традиционных схем, в транслинейных схемах линейны токи, а нелинейны — напряжения (напряжение на p-n переходе пропорционально логарифму тока).[14]

Транслинейная схема — схема, в которой входные и выходные сигналы выражены токами, а основные функции определяются линейной зависимостью проводимости[15] от тока. Эта пропорциональность, свойственная некоторым классам электронных приборов,[16] позволяет выполнять алгебраические преобразования с фундаментальной точностью и независимо от температуры.

[17]

Токи, протекающие через замкнутые цепи эмиттерных переходов, соотносятся между собой по принципу транслинейности, постулированному Гилбертом в 1975:

Во всякой замкнутой цепи, составленной из любого числа пар прямосмещёных pn-переходов, произведение токов через переходы, ориентированные по направлению обхода кольца, пропорционально произведению токов через переходы, ориентированные в противоположном направлении. Коэффициент пропорциональности зависит исключительно от геометрических размеров элементов, и практически не зависит от изменений температуры и погрешностей производственного процесса.

[18]

В 1977 Гилберт вернулся в США и с 1979 года возглавил лабораторию Analog Devices в Бивертоне. В 1997 он вернулся на Tektronix, чтобы (с его слов) вернуть должное своей настоящей alma mater.[19] В 2000-х годах он продолжал активно разрабатывать схемы для Analog Devices, в том числе семейство усилителей с управляемых коэффициентом усиления для сотовой связи X-Amp (AD8367, совместно с Джоном Каулсом)[20] и логарифмический оптоэлектронный усилитель с динамическим диапазоном 160 дБ AD8304.[21]

Гилберт удостоен членства в национальной инженерной академии США (NAE (англ.)русск.)[22], пожизненного полного членства в IEEE (IEEE Life Fellow) и первого в своём роде титула Analog Devices Fellow. Почётный доктор инженерных наук (Honorary Doctor of Engineering) университета штата Орегон (англ.)русск. с 1997 года.[23] Включен в десятку «ведущих инженеров-разработчиков аналоговых устройств» по версии EETimes.[1]

Публикации[править | править исходный текст]

Источники[править | править исходный текст]

Примечания[править | править исходный текст]

  1. 1 2 Ниветт, с. 26.
  2. Gilbert, The Gears of Genius, p. 14.
  3. 1 2 3 Gilbert, The Gears of Genius, p. 16.
  4. 1 2 Gilbert, The Gears of Genius, p. 17.
  5. Mullard Equipment Ltd. Oscilloscope for high-frequency pulse monitoring (англ.) // Journal of Scientific Instruments. — 1960. — Т. 37. — № 2. — С. 72-. — DOI:10.1088/0950-7671/37/2/417
  6. Gilbert, Barrie Sampling Techniques Applied to High-Speed Pulse Oscillography (англ.) // Mullard Technical Communication. — 1961. — № 48. — С. 317-329..
  7. Gilbert, The Gears of Genius, p. 20.
  8. Gilbert, The Gears of Genius, p. 21.
  9. Gilbert, A precise four-quadrant multiplier with subnanosecond response.
  10. Mary Y. Lanzerotti Editor's Column (англ.) // IEEE Solid-State Circuits Society News. — 2007. — Т. 12. — № 4. — С. 2. — ISSN 1098-4232. — DOI:10.1109/N-SSC.2007.4785646
  11. Патент США 3689752, заявка 13 апреля 1970, выдан 5 сентября 1972. История подачи заявки, начиная с отозванной заявки от 29 января 1968, изложена в разделе 1 пояснительной записки к патенту.
  12. Drentea, c. 188.
  13. Gilbert, The Gears of Genius, p. 23.
  14. Описание (определение) транслинейных схем см. например в Roberts and Leung, с. 13-19; Mulder, c. 13-19, Shin-Chii Liu гл. 7).
  15. Речь идёт о дифференциальных (малосигнальных) параметрах.
  16. Биполярный транзистор (и вообще прямо смещённый p-n переход), и МДП-транзистор в обратном включении.
  17. Gilbert, Translinear circuits: A proposed classification, p. 15
  18. Gilbert, Translinear circuits: A proposed classification, p. 16
  19. Gilbert, The Gears of Genius, c. 23.
  20. Eric J. Newman X-Amp,™ A New 45-dB, 500-MHz Variable-Gain Amplifier (VGA) Simplifies Adaptive Receiver Designs (англ.) // Analog Dialogue. — 2002. — Т. 36. — № 01. — С. 1-3.
  21. Eric J. Newman Logarithmic processing applied to network power monitoring (англ.) // National Fiber Optics Engineers Conference. — 2002. — С. 1292-1298.
  22. Mr. Barrie Gilbert. National Academy of Engineering. 2009.
  23. OSU Honorary Doctorate Award. Previous Recipients. Oregon State University.