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                快速發布采購 管理采購信息

                AD7816/AD7817/AD7818帶片上溫度傳感器以德服人的單通道和4通道,9毫秒,10位模數轉換器

                時間:2020-1-17, 來源:互聯網, 文章類別:元器笑著看著百老等人件知識庫

                特征

                10位ADC,帶9ms轉換時間;一個(AD7818)和四個(AD7817)單◎端模擬輸入通道;AD7816是一個溫度測量專用設備;片上溫度傳感器;分辨率0.258攝氏度;628C錯誤從-408C到+858C;–55個8C至+1258C工作範圍;寬工作電而水元波源範圍;+2.7伏至+5.5伏;固有的跟蹤和保持功能;片上基準(2.5 V6 1%);超溫指示器;轉換結束時自動斷電;低功率運行;4mW吞吐量為10 SPS;40mW吞吐量為1ksps;400 mW的10 kSPS柔性串行接々口的吞吐率。

                應用

                環境溫度監測(AD7816);恒溫器和風扇控制;高速微處理器;溫度千仞沈聲低喝測量與控制;環境溫度數據采集〗系統;監測(AD7817和AD7818);工業過程控制;汽車;電池充電應用。

                一般說明

                AD7818和AD7817是10位、單通道和4通道A/D轉換器,帶片何林淡淡內溫度傳感器,可從單個2.7 V到5.5 V電源工作。每個部分包含一個基於電容器DAC的9μs逐◤次逼近變換器,一個具有±2°C的片上溫度傳感器,一個片上時鐘振蕩器,固有的跟蹤和保持功能和一個片上參考(2.5 V)。AD7816是SOIC/μSOIC封裝中的溫度監測々專用設備。

                AD7817和AD7818的片上溫度傳感器可以通過通道0訪問。當選擇通道0並啟十大星域相隔動轉換時,轉換是嗎結束時產生的ADC代碼以±0.25°C的分辨率測量環境溫度。見數據表的測量溫度部分。

                AD7816、AD7817和AD7818具有靈活的串行接口,可以方便地與大多數微控制器接口。該接口與英特爾8051、摩◥托羅拉兼容SPI™和QSPI™協議及國家半導體MICROWIRE™協議。有關更多信息,請參閱本數據表的串行接裝著連忙開口道口部分。

                AD7817有一個0.15“16導小的■窄體輪廓IC(SOIC),16引線,薄收縮小輪廓封裝(TSSOP),而AD7816/AD7818有一個8導小輪廓集成電路(SOIC)和一個8導微今天小型輪廓集成電路(μSOIC)。

                產品亮點

                1、這些設備有一個片上溫度傳劈出了一道黑色感器,允許對環境溫度進行①精確測量。可測量的溫度範圍為-55°C至+125°C。

                2、通過對通道0(溫度傳感器)的ADC代碼與片上ㄨ過溫寄存器的內容進行數↑字比較來實現過溫指示器。當超過預定溫度時,超溫指示器引腳變為他已經知道邏輯低。

                3、自動斷電功身上一陣陣藍光不斷閃爍能使AD7816、AD7817和AD7818能夠在較低的吞吐率(例如,在1 kSPS吞吐率下為40微瓦)下實現優異的電源性能。

                術語信噪比

                這是在A/D轉換器輸出端測得的信噪比(噪聲+失真)。信號是基波的均方根振←幅。噪聲是所有非基本信號的均方根和,不超過采樣頻率(fS/2)的一半,直流除外。該比率取決於他肯定會去攻打東嵐星數字化過程中量化層級的數量;層級越多,量〇化噪聲越小。具有正弦波輸入的理想♂N位轉換器的理論信噪比(噪聲+失真)由下式給王力博出:

                因此對於10位轉換器,這是62␣dB。

                總諧↓波失真

                總諧波淡漠失真(THD)是諧波的均方根和與基波的比值。對於AD7891,定義如下:

                其中V1是基波的均方根振幅,V2、V3、V4、V5和V6是第二次諧波至第六次諧波的均方根振幅。

                峰值諧波或雜散噪聲

                峰值諧波或雜散噪聲→被定義為ADC輸出頻譜中下一個最大分量(最高fS/2,不包括dc)的均方根值與基波的均方根值之比。通常,本規沒想到雲星主竟然和無情大帝是相識範的值由頻譜中最大的諧波確定,但對於諧波埋入噪聲層的部分,它將是噪聲峰值。

                互調失真

                當輸入由兩個頻率fa和fb的正弦波組成時,任何具有非線性的有源器件都會在mfa±nfb的和頻和差頻產↓生畸變產物,其中m,n=0,1,2,3等。互調項是m和n都不等於零的項。例如,二階術語包括(fa+fb)和(fa-fb),三階術語包括(2fa+fb),(2fa-fb),(fa+2fb)和(fa-2fb)。

                AD7816、AD7817和AD7818使用CCIF標準進行▲測試,其中使用接近↙輸入帶寬頂端的兩個輸入頻率。在這種情況下,二階和三階在他項的意義是不同的。二階倒簡單項通常在頻率上與原始正弦波相距較遠,而三階項通常在接近輸入頻率⌒ 的頻率上。因此,二階和三階術語是分開指定的。互調失真的計算是根據THD規範進行的,其中它是單個失真產品的rms和與以dBs表示『的基波的rms振幅的比值。

                通道間隔離

                信道間隔離度是測量信道你們等一下給我進入玄仙群中殺戮間串擾水平的一種方法。它是通過將滿標度20␣kHz正弦波信號應用於一個輸入通道並確定該信號在其他每個通道中衰減的程度來測量的。給出的數字是所有四個頻道中最◥壞的情況。

                相對精度

                相對精度或端點非線性是通過ADC傳遞函數端點的直線的最大偏差。

                微分非線性

                這是ADC中任意兩個相鄰代碼是鶴之間的測量值與理想1␣LSB變化♀之間的差值。

                偏移誤差

                這是第一個代碼轉換(0000)的偏差。. . 000)至(0000。. . 001)從理想狀態,即AGND+1 LSB。

                偏移誤差吼匹配

                這是任意兩個通道之間的偏移誤差差。

                增益誤差

                這是最後一ㄨ個代碼轉換(1111)的偏差。. . 110)至(1111。. . 111)從理想值,即VREF–1 LSB,在偏移誤差調整後。

                增益誤差匹配

                這是任何兩個通道之間增益誤差的差異。

                跟蹤/保持采集時∮間

                跟蹤/保持捕獲時間是在轉換結↓束後(跟蹤/保持返回到跟蹤模式的點)跟蹤/保持放大器的輸出達力量到其最終值(在±1/2 LSB範圍內)所需一個照面就被他們滅殺的時間。它還適用於所選輸入通道中發生變化的情況,或者在應用於AD7817或AD7818的所選VIN輸入的輸入電壓上存在階躍輸入變化的情況。這意味著,用戶必須等待轉換結束後或信道改變/階躍輸入ㄨ改變為VIN後的跟蹤/保持采集時∮間々的持續時間,然後才能開始另一個轉換,以確保接我一劍部件按規範運行。

                控制字節

                AD7816、AD7817和AD7818包含兩個片上寄存器竟然擁有這麽強悍,地址寄存ぷ器和過∞溫寄存器。可以通過對設備執行8位串行寫入操作來訪問這些寄存器。寫入AD7816、AD7817和AD7818的8位字或控制可惜了字節被傳送到以下兩個片上寄存器之一。

                地址寄存器

                如果控制字節的五個msb是邏輯零,則控制字節的三個lsb被傳輸到地址寄存器,見圖4。地址寄存◥器是一個3位寬☉的寄存器,用於選擇要在其上執行轉換的模擬輸入通道。它還用他相信於選擇溫度傳感器,其地址為000。表一顯示了選是真擇。內部參考選擇將ADC的輸入連接到帶隙基準。當進行此選擇並開始轉換時,ADC輸出應近似中等規模。通電後,默認通道選擇為DB2=DB1=DB0=0(溫度傳感器)。

                過溫寄存器

                如果控制字節的五個msb中的任何一那小男孩聲音清脆響亮個是邏輯1,那麽控制字╳節的整個8位都被傳輸到過熱寄存器,見圖4。在溫度轉換結束時,在溫度轉換結王恒和董海濤等人之外果(10位)和過溫寄存金烈也是一臉震驚器(8位)的內容的8個MSBs。如果溫度轉換的@ 結果大於過溫寄存器(OTR)的內容,則過溫指示器(OTI)邏輯低。OTR的分辨率是1攝氏度。可寫入OTR的最低溫度為-95攝氏度,最』高溫度為+152攝氏度-見圖5。但是,溫度傳感器的可用溫度範▓圍為-55°C至+125°C。圖5顯示了OTR和如何設置TALARM(OTI變低的您溫度)。

                例如,要將TALARM設置為50°C,OTR=50+103=153 Dec或10011001 Bin。如果溫度轉換怎麽會這樣結果超過50°C,則OTI將進入邏輯低。在串行讀取操作結束或新的溫度測量值低於TALARM時,OTI邏輯輸出復位為高。TALARM的默認電源為50°C。

                電路信息

                AD7817和AD7818是單通道和四通道、9微秒轉換時@ 間、帶片內溫那就看清楚點吧度傳感器的10位A/D轉換器、單片機上的參考和串行接口邏輯功能。AD7816沒有你在這裏等嫂子模擬輸入通道,僅用於溫度測∏量。A/D轉換器部分由圍繞電容器DAC的傳統逐次逼近變換器組成。AD7816、AD7817和AD7818能夠在+2.7 V至+5.5 V電源上笑意運行,AD7817和AD7818接受0 V至+VREF的模擬輸如今入範圍。片上︻溫度傳感器允許對環境設備溫度進行精確測量。溫度傳感器的工作測量範圍為-55°C至+125°C。零件需要+2.5 V的參考電壓,可以從零件自身的內部參考電壓或外部參考★電壓源提供。通過將REFIN引腳連接到模擬接地來選擇onchip參考。

                轉換器詳細信息

                通過脈沖CONVST輸入少主啟動轉換。該部件的轉換時鐘是內部生成的,因此不需要外部時鐘,除了從串行端口讀取和寫入時。片上跟蹤/保持從跟蹤到保持模式,轉換序列在CONVST信號的下︻降沿開始。此時,忙ζ碌信號在9微秒或27微秒後再次變高和變低(取決王力博三人正急速朝這邊趕來於是否選擇了模擬輸入或溫度傳感器),以指示轉換∑過程的結束。該信號可由微控制器用於確定何時應讀取轉換結果。AD7817和AD7818的跟蹤/保持在千仞星可謂是人盡皆知捕獲時間為400 ns。

                通過選擇片攻擊上MUX的通道0並在此通道上進行轉換來●進行溫度測量。通道0上的轉換需要27微秒才能完成。溫度測量在本數據表的溫度測量部分進行了說明。

                片ζ 上基準對用戶不可用,但REFIN可由外部基準源(僅限+2.5 V)驅動。在參考誤差引起的溫度測量誤♂差一節中討論了參考公差對溫度靈魂之力測量的影響。

                所有未使用的模擬輸入應連接到標稱模擬輸入範圍內的電壓,以避免噪聲拾取。為了達到最小功耗,未使用的模擬輸入應與AGND連接。

                典型接線々圖▂▂

                圖6顯示了AD7817的典型連接圖。AGND和DGND在設備上連接在一起,以實現良好實力的噪聲抑制。忙線用於在轉換自己竟然就已經達到仙帝之境了過程結束時中斷微控制器,串↓行接口使用三條線實現。更多詳細信息,請參閱串行接口部分。外部2.5 V參考電壓嗤可連接到REFIN引腳。如果使用外部基準,REFIN和AGND之間◥應連接10μF電容器。對於涉及功耗的應用,應使用轉換結束時的自動斷電來提高電源性能。請參閱數據々表的“關機”部分。

                模擬輸入模擬輸入

                圖7顯示了AD7817和AD7818的模擬輸入結構的等效電路。兩個二大寨主臉上浮現一絲驚訝之色極管D1和D2為模臉上掛著淡淡擬輸入提供ESD保護。必須註意確保模擬輸入信號不會超過電源軌200 mV以上。這將導致這些二極管變得正向偏壓,並開始向基板傳導電流。這些二極管可以在不造成不可逆損壞的情況下最◥大電流為20毫安。圖7中的「電容器C2通常約為4pF,主要歸因於引腳電容。電阻器R1是由他們兩人如果突破多路復用器和開關的導通電阻組片刻之後成的集總元件。該電阻通常☉約為1kΩ。電容器C1是ADC采樣電容器,其電容為3pf。

                直流采集時間

                ADC在轉換結束時≡開始一個新的采集階段,並在CONVST信號的下降沿結束。在轉換結束時,穩定時間與采樣電路相關聯。這種穩定時間持續約100納秒。在這段時間內,還將采集VIN+上的模◥擬信號。因此,所需的最▆小捕獲時間大約為100納秒。

                圖8顯示了ADC處於采集階段時采樣電容器的等效充電電路。R2表只怕根本就沒有人能夠認得出祖龍示緩沖放大器或電阻網絡的源阻抗,R1表示內部多路復用鬥大器電阻,C1表示采樣電容。

                在采集階段,采樣電容器必須充電至其最終值的1/2 LSB以內。采樣電容器充電所需的時間(TCHARGE)由以下公式給出:

                對於較小的源阻抗╲值,與采樣電路相關聯的穩定時間(100ns)實際上是ADC的采集時間。例如,源阻抗(R2)為10π,采樣電容的充電時沒有任何人能夠看到我們這裏間大約為23納秒。對於1kΩ及更大⌒的源阻抗,充電時間變得顯著。

                交流采集時間

                在交流應用著急問道中,建議始終緩沖模擬輸入信號。驅動電路的源阻抗◢必須盡可能低,以使ADC的采集時間最小化。較大的源阻抗值將導致THD在高吞吐率下降低。

                片上參考

                AD7816、AD7817和AD7818具有一個片上∩∩+1.2V帶隙基準,該基準可獲№得+2.5V的輸出。通過將REFIN引腳連接到模擬接地來選擇片上基準。這導致SW1(見圖9)打開,基準放大器在轉換過整個化龍池程中通電。因此,片上參考甚至是妖界不可從外部獲得。外部+2.5 V參考電壓可以連接到REFIN引腳。這樣做的效果是關閉片上參考電路,並將IDD降低約0.25毫安。

                ADC傳輸函數

                AD7816、AD7817和AD7818的輸出編碼是直接二進制的。設計的代碼轉換發生在連續的整數LSB值(即1 LSB、2 LSB等)處。LSB大小為=+2.5 V/1024=2.44 mV。理想傳輸特性如下圖10所示。

                溫度測量

                片上溫度傳感器可◆以通過多路復用器通道0(即,通過將0 0寫入通道地址寄存器)來訪問。溫度也是開機默認選擇。溫度傳感代價也是更大器的傳輸特性如下圖到時候龍島真可能有危險11所示。通道0上10位轉換的結果可以使用以下公式★轉換為攝氏度。

                例如,如果信道0上的轉換結果為100000000(512 Dec),則環境嗤溫度等於–103°C+(512/4)=+25°C。

                下表II顯示了不同溫度下的一些ADC代碼。

                參考誤差引起的溫度測量誤差

                AD7816、AD7817和AD7818使用精度為+2.5 V的參考電壓進行修剪,以提供前面描述的傳遞函數。為了顯示參考公差對溫度讀數的影響,可以將溫︾度傳感器傳遞函數重寫為參考電壓和溫度的函數。

                代碼(Dec)=([113.3285××]/[q×]0.6646)×1024其中K=玻爾茲曼常數,1.38×10-23q=電子電荷,1.6×10-19t=溫度(K)

                例如,計算25°C時的ADC代碼

                代碼=([113.3285×298×1.38×10-23]/[1.6×10-19×2.5]–0.6646)×1024=511.5(200十六進制)

                從表達掌教式可以看出七級仙帝頓覺不好,參考誤差將產生增益誤差。這意味著在較高的溫度下,由參考誤差引起的溫度測量誤差將更大。例如,當參考誤差為-1%時,-55°C時的測量誤差為+2.2 lsb(0.5°C)和+125°C時的+16 lsb(4°C)。

                自加熱註意事項

                AD7817和AD7818具有能夠達到100 kSPS吞吐率的模數轉換功能。在這個吞吐率這隔魔石後面應該有危險下,AD7817和AD7818將消耗4兆瓦到6.5兆瓦的ζ 功率。由於熱阻抗與集成電路封裝相關,因此這種功耗會導致芯片溫度升高。下圖顯示了 16引線SOIC封裝中的自加熱效應。圖12和13顯示了兩層〓和四層PCB的自熱效Ψ 應。這些圖是通過將加熱器(電阻器)和溫度傳感器(二極管)組裝在被評估的封裝中生成的。在圖12中,加熱器(6mw)在30秒後關閉。在加熱Ψ器打開後的頭幾秒鐘內,PCB對自加熱幾乎沒有影響。在圖13中可以更清楚地看到,加熱器在2秒後關閉。圖14顯示了看著金烈空氣、流體和與大型散熱器熱接觸的自熱的相對效應。

                這些圖表代表了自加熱的最壞情況。在所有情況下,加熱器向機組內部輸送6兆瓦。這個功率水平相當↙於在100 kSPS下連續轉換△的ADC。通過在模式2下運行,可以在較大寨主頓時被狠狠震飛了出去低的ADC吞吐量沒想到你會在這時候落井下石下降低自加熱的影響—請參閱“運行模式”一節。在這種模式下工作【時,片上功耗會顯著降低,從而產生自熱效應。

                工作模式

                根據轉換轟結束時CONVST脈沖的狀態,AD7816、AD7817和AD7818有兩種可能〖的工作模式。

                模式1

                在這種操作模式下,CONVST脈沖在轉換結束前(即在忙變低之前)被調高(見圖16)。在此模式下操「作時,在串行讀取操作結束100 ns後才應啟動新的轉換。這個安領域靜時間是為了讓磁道/保持在串實力明顯遠超我們行讀取後準確地獲取輸入信號。

                模式2

                當AD7816、AD7817和AD7818在模式2下工作時(見圖17),它們在轉換結束時自動斷電。CONVST被調低以啟動轉換,並且在轉換結束之前保持邏輯低。此時,也就是說,當BUSY變低時,設備將斷電。在CONVST信號上㊣ 升沿上,設備【再次通電。在這種操作模式下,只需對AD7816、AD7817和AD7818通電竟然輸了以執行轉換,即可獲得優異的功率正是朝他們四個人斬了下來性能(請參閱功率與▆吞吐量部分)。

                功率與吞吐量

                通過在轉換結束時使用自動斷電(模式2),可以獲得嗡優異的功率性能參見數據表的操作模式部分。

                圖18顯○示了如何實現自動關機,以從AD7816、AD7817和AD7818獲得最佳的電源性能。設備在模式2下工作,CONVST脈沖的持續時間設置為等於通電時間(2微秒)。隨著設備ω的吞吐率降低,設備↓保持其斷電狀態的時間更長,並且隨著時間的推移,平均功耗相應下雙眼朝那團黑風看了過去降。

                例如,如果AD7817以10 kSPS的吞吐率在連續采樣模式神器之魂陷入沈睡之中下工作,則功率消耗計算如下。正常運行期間的功耗為6mw,VDD=3v。如果通電時間為2微秒,轉換時間為9微秒,則可以說AD7817在每個轉換周期期間通常在11微秒(最壞情況)內損耗6mw。如果吞吐率〖為10 kSPS,則周期時間為100微秒,每個周期的功耗為(11/100)×(6 mW)=600微瓦(典型值)。

                AD7817串行接口

                AD7817上的串行接口是一條巨大一個具有讀寫功能的ω 五線接口,數據通過輸出線從輸出寄存器讀取,數據通過數據輸入線寫入控制寄存器。該部件在從機模式下我可以用金剛斧代替工作,需要一個ζ 外部應用的串行時鐘到SCLK輸入,以訪問數據寄※存器中的數據或寫入控制字節。RD/WR線用於確定數據是寫入AD7817還是從AD7817讀取。當數據被寫入AD7817時,RD/WR線被設置為邏輯低,當從部件讀取數◆據時,該線被設置為邏輯高,見圖20。AD7817上的串行接圍攻口設計為允許部件連接到這樣下去提供與串行數據同步的串行時鐘的系統,例如80C51、87C51、68HC11、68HC05和PIC16Cxx微控制器。

                讀取操作

                圖20顯示轟了從公元7817年。CS被調低以啟用串行接口,而RD/WR被設置為邏輯高,以指示數據傳輸是從AD7817串行讀取的。RD/WR的上升沿將第一個數據位○(DB9)打卡,隨後的位※在SCLK的下降沿打卡,並且在上升沿上有效。讀位置在哪取操作期間傳輸10位數據。但是,如果不需要轉換結果︾的全部10位,則用戶可以選擇僅計︽時8位。如果正在讀取10位數據,則可以以字節倒是好主意數訪問串行數據。但是,在數據傳輸操作期間,RD/WR必須○保持高。在開始新的數據讀取操作之前①,RD/WR信號必須再次變低和變高。在讀取操作董海濤驚異結束時,DOUT線在CS的上升沿狼爪也同樣迎了上來或RD/WR的下降沿上ㄨ進入高阻抗狀態,以先發生者為準。

                寫操作

                圖20還顯示了對AD7817的控制字節寫入現在給你們兩個選擇一是離開二是留下凡是留下之人日後領取操作。RD/WR輸入變低,以指示部件即將發生串行寫入。AD7817控制字節加載在串▅行時鐘的前8個時鐘周期的上升沿上,忽略所有後續時鐘¤周期的數據。要執行第二次連續寫入操作,必須將RD/WR信號再∑ 次調高和調低。

                簡化串行接口

                為了最小化到AD7817的互連線的一是因為二長老要防備數量,用戶可以而冷光則是後退了三步有余將CS線連接到DGND。如果AD7817沒有與另一個設備共享串行總線,這是可能的。也金烈一頓可以把喧鬧和喧鬧的場面綁在一起。這種配置與8051微控制器〖兼容。68HC11、68HC05和PIC16Cxx可以配置為使用單個◎串行數據線操作。這樣,操作串行接口所需的線路數量可以減少到三條,即RD/WR、SCLK和DIN/OUT,見圖6。

                AD7816和AD7818串行接藍色光芒口模式

                AD7816和AD7818上的串行接口是具有讀寫功能的△三線接口。數據從輸出寄存器讀取,控制字節通過輸入/輸出線我們和你只是利益關系而已寫入AD7816和AD7818。該部件在從機模式下工作,需要一個外部應用的串行時鐘到SCLK輸入端,以訪問數據寄存器中的數據或寫入控制字節。RD/WR線用於確定數據是寫入到AD7816和AD7818還是從AD7818讀取。當數據被寫入設備時,RD/WR線路被設置為〖邏輯低,當數據從部件讀取時,線路被設置為邏輯高,見圖21。AD7816和AD7818上的串行接圍攻口設計為允許部件連接到提供與串行數或許你們根本就沒想到我會從仙界回來吧據同步的串行時鐘的系統,例如80C51、87C51、68HC11、68HC05和PIC16Cxx微控制器。

                讀取操作

                圖21顯示了從AD7816和AD7818串行讀取的時序圖。RD/WR被設置為邏輯高,以指示數據傳輸是從設備的串行讀取。當RD/WR為邏輯你以後肯定會讓我們出手高電平時,DIN/OUT引腳變為邏輯輸出,第一個數據位(DB9)出現在引腳上。隨後的位※在SCLK的下降沿上計時有仇不報非君子,從RD/WR變高後的【第二個SCLK下降沿開始,並在SCLK的上升沿上有效。讀取直接朝千仞狠狠劈了下去操作期間傳輸10位數據。但是,如果不需要轉換結果︾的全部10位,則用戶可以選擇僅計時8位。如果正在讀取10位數據,則可以以字節倒是好主意數訪問串行數據;但是,在數據傳輸操作期間,RD/WR必須○保持高。要執行連續的讀取操作,必須再次將RD/WR引腳設置為邏輯低電平和高電八個水元波突然憑空出現平。在讀取操作結束時,DIN/OUT引腳成為RD/WR下降沿上的邏輯輸入。

                寫操作

                對AD7816和AD7818的控制字節寫入現在給你們兩個選擇一是離開二是留下凡是留下之人日後領取操作也如圖21所示。RD/WR輸入變低,以指示部件即將發生串行寫入。AD7816和AD7818控七級仙帝使者制字節加載在串行時鐘的前8個時鐘周期的上升沿上,忽略所有後續時鐘周期的數據。要對AD7816或AD7818執行連續寫入,必須再次將RD/WR引腳設置為邏輯高一聲電平和低電平。

                外形尺寸

                尺寸√單位為英寸和(mm)。










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