CN110780182A - Lcd/oled驱动芯片的检测系统和方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种LCD/OLED驱动芯片的检测系统和方法，该系统包括：上位机，可编程逻辑器件，与所述上位机数据传输，输出数字检测信号；数模转换器，连接至所述可编程逻辑器件的输出端；集成运算放大器，包括放大倍数可调的一级放大器和对一级放大器的输出信号进行精度调整的二级放大器，所述集成运算放大器对所述模拟检测信号进行增益和精度调整后传输至待测芯片的引脚；信号检测系统，用于对所述待测芯片进行检测，并通过所述可编程逻辑器件将检测结果反馈至上位机。本发明通过对集成运算放大器的检测信号进行调整，实现对一级放大器的放大倍数调整，使得本发明的检测系统可以覆盖检测小尺寸LCD、OLED驱动芯片，适用范围广，通用性强。

Description

LCD/OLED驱动芯片的检测系统和方法

技术领域

本发明涉及集成电路检测领域，特别涉及一种LCD/OLED驱动芯片的检测系统和方法。

背景技术

随着PC、手机、平板等消费类电子的智能化发展，而赋予这些智能产品以各种功能的半导体行业正在经历一场转型，这一转型不仅在于LCD、OLED驱动芯片的设计和制造方式，更在于LCD、OLED驱动芯片引脚的测试方式。

目前，半导体测试设备的测试系统通常针对某一类或某一种特定规格型号的LCD、OLED驱动芯片的引脚进行测试，使用范围较窄。对企业来说，测试不同的LCD、OLED驱动芯片就需要针对性的开发相对应的检测基板，大大降低了半导体测试设备的利用率，增加额外的成本。因此，如何提供通用性强的LCD/OLED驱动芯片的检测系统已经成为未来各大生产厂商的主攻方向。

发明内容

本发明提供一种LCD/OLED驱动芯片的检测系统和方法，以解决现有技术中存在的LCD/OLED驱动芯片的检测系统针对性强、利用率低的问题。

为解决上述技术问题，本发明提供一种LCD/OLED驱动芯片的检测系统，包括：上位机，

可编程逻辑器件，与所述上位机数据传输，并根据待测芯片的检测要求，输出数字检测信号；

数模转换器，连接至所述可编程逻辑器件的输出端，以将数字检测信号转换为模拟检测信号；

集成运算放大器，包括放大倍数可调的一级放大器和对一级放大器的输出信号进行精度调整的二级放大器，其中，一级放大器的输入端连接至数模转换器的输出端，二级放大器的输出端通过输出电阻连接至待测芯片的引脚，所述集成运算放大器对所述模拟检测信号进行增益和精度调整后传输至待测芯片的引脚；

信号检测系统，分别连接至所述二级放大器输出端、所述待测芯片引脚和可编程逻辑器件，用于对所述待测芯片进行检测，并通过所述可编程逻辑器件将检测结果反馈至上位机。

作为优选，所述上位机通过高速串行计算机扩展总线(PCIE)与所述可编程逻辑器件数据传输，以控制、修改及解码可编程逻辑器件的底层程序。

作为优选，所述一级放大器的输入电阻R1和反馈电阻R2的阻值可调，以调整所述一级放大器的放大倍数；所述二级放大器的一输入端连接至所述一级放大器的输出端，所述二级放大器的输出端连接至所述待测芯片的引脚，同时，所述待测芯片引脚还连接至所述二级放大器的另一输入端，以对一级放大器输出到待测芯片引脚的电压进行跟随反馈调节。

作为优选，所述二级放大器的输出端与所述待测芯片的引脚之间还串联有至少一个调节电阻，所述调节电阻上并联有控制开关，以调整连接在电路中的调节电阻的数量。

作为优选，所述信号检测系统包括：分别连接至二级放大器输出端和待测芯片引脚的增益可调集成运算放大器和模数转换器，其中，所述二级放大器和待测芯片的引脚输出的模拟信号经过所述增益可调集成运算放大器进行增益调整后，由模数转换器进行模数转换，并传递给所述可编程逻辑器件，所述可编程逻辑器件对接收到的数字信号进行计算并传递给上位机，以完成待测芯片的电流检测。

作为优选，所述信号检测系统包括：分别连接至待测信号引脚和待测信号接地端的增益可调集成运算放大器和模数转换器，其中，待测芯片引脚和待测芯片接地端输出的模拟信号经过所述增益可调集成运算放大器进行增益调整后，由模数转换器进行模数转换，并传递给所述可编程逻辑器件，所述可编程逻辑器件对接收到的数字信号进行计算并传递给上位机，以完成待测芯片的电压检测。

作为优选，所述信号检测系统还包括多路开关，所述多路开关的输入端分别连接至待测芯片的引脚、集成运算放大器的输出端和待测芯片的接地端；所述多路开关的输出端连接至所述增益可调集成运算放大器，以调整待测芯片的检测模式。

本发明还一种LCD/OLED驱动芯片的检测方法，包括：

步骤1：根据待测芯片需求，生成数字检测信号；

步骤2：对数字检测信号进行数模转换，形成模拟检测信号，对所述模拟检测信号进行放大和精度调整，调整后的模拟检测信号传送至待测芯片的引脚；

步骤3：选择待测芯片的检测模式，所述检测模式包括电压检测模式和电流检测模式；

步骤4：步骤3中的选择结果为电压检测模式时：接收待测芯片引脚和待测芯片的接地端的模拟反馈信号；步骤3中的选择结果为电流检测模式时：接收待测芯片引脚和二级放大器输出端的模拟反馈信号；

步骤5：对步骤4中接收到的模拟反馈信号进行增益调整和数模转换，形成数字反馈信号；

步骤6：计算步骤5中数字反馈信号并判断检测结果，以完成待测芯片检测。

作为优选，在步骤1之前，还包括：上位机根据待测芯片类型控制、修改及解码可编程逻辑器件的底层程序，使可编程逻辑器件的底层程序与待测芯片类型一致；接着，根据待测芯片的测试要求，确定可编程逻辑器件的输出电压和一级放大器的放大倍数，使一级放大器的输出电压满足待测芯片的电压要求。

作为优选，所述步骤3中的选择结果为电流检测模式时，所述步骤4还包括：调整串联在二级放大器输出端与待测芯片引脚之间电阻的阻值，从而为电流检测模式提供不同的电流档位。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：

1、本发明通过对集成运算放大器的检测信号进行调整，并通过改变一级放大器的输入电阻和反馈电阻阻值的方式实现对一级放大器的放大倍数调整，使得本发明的检测系统可以覆盖检测小尺寸LCD、OLED驱动芯片，适用范围广，通用性强。

2、本发明的结构简单，不会额外增加硬件，提高了测试设备的利用率，降低了企业成本。

附图说明

为了更清楚地说明本公开实施例中的技术方案，下面将对本公开实施例描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本公开实施例中的一部分实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据本公开实施例的内容和这些附图获得其他的附图。

图1为本发明的LCD/OLED驱动芯片的检测系统的结构原理图；

图2为本发明的LCD/OLED驱动芯片的检测系统中电压和电流检测的原理图。

图中所示：

10、上位机；20、可编程逻辑器件；30、数模转换器；40、集成运算放大器；41、一级放大器；42、二级放大器；50、多路开关；60、增益可调集成运算放大器；70、模数转换器；80、高速串行计算机扩展总线；90、待测芯片；

R1、输入电阻；R2、反馈电阻；R3、输出电阻；R4&R5、调节电阻；R6、电阻；

S1&S2、开关；S3、开关器件。

具体实施方式

为使本公开实施例解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面将结合附图对本公开实施例的技术方案作进一步的详细描述，显然，所描述的实施例仅仅是本公开实施例中的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本公开实施例中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本公开实施例保护的范围。

需要说明的是，本公开实施例中提到的“和/或”是指：包括一个或更多个相关所列项目的任何和所有组合。本公开的说明书和权利要求书及附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别不同对象，而不是用于限定特定顺序。

还需要说明是，本公开实施例中下述各个实施例可以单独执行，各个实施例之间也可以相互结合执行，本公开实施例对此不作具体限制。

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本公开实施例的技术方案。

本实施例提供一种LCD/OLED驱动芯片的检测系统，可以在不增加硬件成本的前提下，对电压在±20V，精度±1.5mV，电流10uA～50mA，精度±0.1％FSR以内的LCD/OLED的驱动芯片(即待测芯片)进行检测，由上述参数可知，本实施例的检测系统可以对所有的小尺寸LCD/OLED的驱动芯片的检测。如图1所示，本实施例的LCD/OLED驱动芯片的检测系统包括：信号驱动系统和信号检测系统，其中，信号驱动系统用于为待测芯片90提供检测信号，所述芯片检测系统用于对待测芯片90引脚处的反馈信号进行处理，以实现对待测芯片90的检测。

所述信号驱动系统包括：上位机10、可编程逻辑器件20(例如FPGA、CPLD)、数模转换器30和集成运算放大器40，其中，所述上位机10与所述可编程逻辑器件20进行数据传输，可编程逻辑器件20用于根据上位机10的指令，向待测芯片90提供数字检测信号，数模转换器30和集成运算放大器40对该数字检测信号进行模数转换、放大和精度调整，最终传递给待测芯片90的引脚。

进一步的，所述上位机10通过高速串行计算机扩展总线(PCIE)80与所述可编程逻辑器件20数据传输，以控制、修改及解码可编程逻辑器件的底层程序，使得所述可编程逻辑器件20可以根据不同规格的待测芯片90进行调整和修改。此外，所述上位机10中还设置有测试程序，该测试程序可以控制可编程逻辑器件20的底层程序，使可编程逻辑器件20能够根据待测芯片90的检测要求执行全部检测过程。即，所述可编程逻辑器件20通过上位机10的测试程序获取待测芯片90的检测要求例如检测电压、检测电流以及精度要求等，并根据待测芯片90的检测要求输出数字检测信号。

所述数模转换器30连接至所述可编程逻辑器件20的输出端，用于接收可编程逻辑器件20的数字检测信号，并将该数字检测信号转换为模拟检测信号。

所述集成运算放大器40用于接收所述模拟检测信号，并对该模拟检测信号进行放大和精度调整后传输至待测芯片90的引脚。具体请参照图2，所述集成运算放大电路40包括放大倍数可调的一级放大器41和对一级放大器41的输出信号进行精度调整的二级放大器42，其中，所述一级放大器41的输入端连接至数模转换器30的输出端，用于接收模拟检测信号并对该模拟检测信号进行放大，使放大后的模拟信号电压符合待测芯片的要求。

所述二级放大器42的一输入端连接至所述一级放大器41的输出端，所述二级放大器42的另一输入端连接至所述待测芯片90的引脚，所述二级放大器42的输出端通过一输出电阻R3连接至所述待测芯片90的引脚。也即是说，所述二级放大器42对一级放大器41的输出电压与待测芯片90引脚处电压进行比较，并根据比较结果调整所述二级放大器42的增益和偏置，使待测芯片90引脚处的电压误差在要求范围内，例如：本实施例中待测芯片90要求的精度为±1.5mV，若待测芯片90引脚处的规定电压为5V，则需要调节二级放大器42的增益和偏置使待测芯片90引脚处的电压保持在5V±1.5Mv。

进一步的，所述一级放大器41的放大倍数是通过调整所述一级放大器41的输入电阻R1和反馈电阻R2的阻值实现的。当然，该输入电阻R1和反馈电阻R2的阻值调整还需要参照所述可编程逻辑器件20的输出电压，故可编程逻辑器件20的输出电压可以和一级放大器41的输入电阻R1和反馈电阻R2一同调整，以保证待测芯片90的电压精度，可调电压范围在±20V，覆盖了小尺寸LCD/OLED的驱动芯片的范围，故本发明具有较广的使用范围，通用性强。

优选地，所述二级放大器42的输出端与所述待测芯片90的引脚之间还串联有至少一个调节电阻，所述调节电阻上并联有控制开关，通过调节所述控制开关的状态，可以调整连接在电路中的调节电阻的数量，从而可以调整二级放大器42的输出端与所述待测芯片90的引脚之间的电流也即是待测芯片90的电流。本实施例中优选设置两组调节电阻R4和R5和两组开关S1和S2。故待测芯片90的电流可以分为3档，分别为IR0档、IR1档和IR2档。定义开关S1和开关S2同时断开为IR0档，故调节电阻R4和调节电阻R5被同时接入电路，待测芯片90的电流值最小，精度最高。定义开关S1和开关S2同时闭合为IR2档，调节电阻R4和调节电阻R5均未被接入电路，待测芯片90的电流值最大，精度最低。定义开关S1断开、开关S2闭合为IR1档，即调节电阻R4接入电路，调节电阻R5未被接入电路，待测芯片90的电流值适中，精度也适中。三种电流检测档位，可以根据待测芯片90的类型通过程序自动选择，使得检测系统与待测芯片90更匹配，提高了待测芯片90的检测精度。

所述信号检测系统包括多路开关50、增益可调集成运算放大器60和模数转换器70，所述多路开关50用于切换信号检测系统的检测模式，所述增益可调集成运算放大器60根据检测模式接收不同的模拟反馈信号，并将该模拟反馈信号进行增益比例调整，使其符合所述模数转换器70能接收电平范围。模数转换器70将该模拟反馈信号转换为数字量。所述可编程逻辑器件20不断读取模数转换器70的寄存器的值并进行解码后传送至上位机10，以便对待测芯片90进行实时检测。

优选地，本实施例的信号检测系统具有两种检测模式，分别为电压检测模式(MV)和电流检测模式(MI)。该两种检测模式通过所述多路开关50进行切换，通常，多路开关50在默认状态下处于电流检测模式，切换状态下处于电压检测模式。

电流检测模式用于探测接入待测芯片90的电流，通过计算二级放大器42输出电压与待测芯片90的引脚电压之间的压差，除以串联在二级放大器42输出端与待测芯片90引脚之间的电阻(R3+R4+R5)实现。故默认状态下的多路开关50的输入端分别连接至二级放大器42的输出端和待测芯片90的引脚端。具体检测过程为：所述二级放大器42和待测芯片90的引脚分别输出模拟反馈信号，所述增益可调集成运算放大器60对该模拟反馈信号进行增益比例调整，使其符合所述模数转换器70能接收电平范围。接着，模数转换器70将调整后的模拟反馈信号转换为数字量，并传递给所述可编程逻辑器件20，所述可编程逻辑器件20对接收到的数字反馈信号进行计算并传递给上位机10，所述上位机10根据计算结果判断待测芯片的质量好坏，并将结果数据实时显示出来，以完成待测芯片90的电流检测。

电压检测模式用于探测接入待测芯片90的电压，通过计算待测芯片90引脚与待测芯片90接地端(DUT-GND)之间的电压差实现。故切换状态下的多路开关50的输入端分别连接至待测芯片90的引脚端和接地端。具体检测过程为：待测芯片90的引脚端和接地端分别输出模拟反馈信号，所述增益可调集成运算放大器60对该模拟反馈信号进行增益比例调整，使其符合所述模数转换器70能接收电平范围。接着，模数转换器70将调整后的模拟反馈信号转换为数字量，并传递给所述可编程逻辑器件20，所述可编程逻辑器件20对接收到的数字反馈信号进行计算并传递给上位机10，所述上位机10根据计算结果判断待测芯片90的质量好坏，并将结果数据实时显示出来，以完成待测芯片90的电压检测。

因此，为确保以上两种检测模式的实现，所述多路开关50的输入端至少需要三个端口，分别连接至待测芯片90的引脚端、二级放大器41的输出端和待测芯片90的接地端。如图2所示，本实施例优选将多路开关50的两种检测模式分开，故所述多路开关50的一个输入端直接与待测芯片90的引脚端连接，一输入端则通过电阻R6和开关器件S3与待测芯片90的引脚端连接，另外两输入端则分别接至二级放大器42的输出端和待测芯片90的接地端。

继续参照图1和图2，本发明还提供一种LCD/OLED驱动芯片的检测方法，包括以下步骤：

步骤1：可编程逻辑器件20根据待测芯片90需求例如检测电压、检测电流以及精度要求等，输出数字检测信号。

步骤2：所述数模转换器30对数字检测信号进行数模转换，形成模拟检测信号。所述集成运算放大器40对所述模拟检测信号进行放大和精度调整，使调整后的模拟检测信号符合待测芯片90的要求，并传送至待测芯片90的引脚。

步骤3：选择待测芯片90的检测模式，所述检测模式包括电压检测模式和电流检测模式。顾名思义，电流检测模式用于探测接入待测芯片的电流，电压检测模式用于探测接入待测芯片的电压。

步骤4：步骤3中的选择结果为电压检测模式时：多路开关50处于切换状态，从而接收待测芯片90引脚端和待测芯片90的接地端的模拟反馈信号；步骤3中的选择结果为电流检测模式时：先调整串联在二级放大器42输出端与待测芯片90引脚之间电阻的阻值，即先调整电流档位。然后，待测芯片90引脚和二级放大器42输出端分别产生模拟反馈信号。

步骤5：对步骤4中模拟反馈信号进行增益调整和数模转换，形成数字反馈信号。具体地，所述增益可调集成运算放大器60对该模拟反馈信号进行增益比例调整，使其符合所述模数转换器70能接收电平范围。模数转换器70将调整后的模拟反馈信号转换为数字量，并传递给所述可编程逻辑器件20。

步骤6：计算步骤5中数字反馈信号并判断检测结果，以完成待测芯片90的检测。具体为，所述可编程逻辑器件20对接收到的数字反馈信号进行计算并传递给上位机10，所述上位机10根据计算结果判断待测芯片90的质量好坏，并将结果数据实时显示出来，以完成待测芯片90的检测。其中，待测芯片90的电流检测通过计算二级放大器42输出电压与待测芯片90的引脚电压之间的压差，除以串联在二级放大器42输出端与待测芯片90引脚之间的电阻实现。待测芯片90的电压检测通过计算待测芯片90引脚端与接地端之间的电压差实现。

由于待测芯片90的类型不同，所述可编程逻辑器件20内的底层程序和输出的信号也不同，故在执行步骤1之前还包括：所述上位机10根据待测芯片90的类型控制、修改及解码可编程逻辑器件20的底层程序，使可编程逻辑器件20的底层程序与待测芯片90类型一致。接着，根据待测芯片90的测试要求，确定可编程逻辑器件20的输出电压和一级放大器41的放大倍数，使一级放大器41的输出电压满足待测芯片90的电压要求。待上述各参数确定后，进行后续的检测操作。实际操作时，通常会对同类型的待测芯片90进行批量检测，上述步骤只需要在待测芯片90类型或测试要求改变时执行一次即可，无需针对每个待测芯片90执行一次。

以上描述仅为本公开实施例的较佳实施例以及对所运用技术原理的说明。本领域技术人员应当理解，本公开实施例中所涉及的公开范围，并不限于上述技术特征的特定组合而成的技术方案，同时也应涵盖在不脱离上述公开构思的情况下，由上述技术特征或其等同特征进行任意组合而形成的其它技术方案。例如上述特征与本公开实施例中公开的(但不限于)具有类似功能的技术特征进行互相替换而形成的技术方案。

显然，本领域的技术人员可以对发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包括这些改动和变型在内。

Claims (10)

1.一种LCD/OLED驱动芯片的检测系统，其特征在于，包括：

上位机，

可编程逻辑器件，与所述上位机数据传输，并根据待测芯片的检测要求，输出数字检测信号；

数模转换器，连接至所述可编程逻辑器件的输出端，以将数字检测信号转换为模拟检测信号；

集成运算放大器，包括放大倍数可调的一级放大器和对一级放大器的输出信号进行精度调整的二级放大器，其中，一级放大器的输入端连接至数模转换器的输出端，二级放大器的输出端通过输出电阻连接至待测芯片的引脚，所述集成运算放大器对所述模拟检测信号进行增益和精度调整后传输至待测芯片的引脚；

信号检测系统，分别连接至所述二级放大器输出端、所述待测芯片引脚和可编程逻辑器件，用于对所述待测芯片进行检测，并通过所述可编程逻辑器件将检测结果反馈至上位机。

2.根据权利要求1所述的LCD/OLED驱动芯片的检测系统，其特征在于，所述上位机通过高速串行计算机扩展总线(PCIE)与所述可编程逻辑器件数据传输，以控制、修改及解码可编程逻辑器件的底层程序。

3.根据权利要求1所述的LCD/OLED驱动芯片的检测系统，其特征在于，所述一级放大器的输入电阻R1和反馈电阻R2的阻值可调，以调整所述一级放大器的放大倍数；所述二级放大器的一输入端连接至所述一级放大器的输出端，所述二级放大器的输出端连接至所述待测芯片的引脚，同时，所述待测芯片引脚还连接至所述二级放大器的另一输入端，以对一级放大器输出到待测芯片引脚的电压进行跟随反馈调节。

4.根据权利要求3所述的LCD/OLED驱动芯片的检测系统，其特征在于，所述二级放大器的输出端与所述待测芯片的引脚之间还串联有至少一个调节电阻，所述调节电阻上并联有控制开关，以调整连接在电路中的调节电阻的数量。

5.根据权利要求1所述的LCD/OLED驱动芯片的检测系统，其特征在于，所述信号检测系统包括：分别连接至二级放大器输出端和待测芯片引脚的增益可调集成运算放大器和模数转换器，其中，所述二级放大器和待测芯片的引脚输出的模拟信号经过所述增益可调集成运算放大器进行增益调整后，由模数转换器进行模数转换，并传递给所述可编程逻辑器件，所述可编程逻辑器件对接收到的数字信号进行计算并传递给上位机，以完成待测芯片的电流检测。

6.根据权利要求5所述的LCD/OLED驱动芯片的检测系统，其特征在于，所述信号检测系统包括：分别连接至待测信号引脚和待测信号接地端的增益可调集成运算放大器和模数转换器，其中，待测芯片引脚和待测芯片接地端输出的模拟信号经过所述增益可调集成运算放大器进行增益调整后，由模数转换器进行模数转换，并传递给所述可编程逻辑器件，所述可编程逻辑器件对接收到的数字信号进行计算并传递给上位机，以完成待测芯片的电压检测。

7.根据权利要求5或6所述的LCD/OLED驱动芯片的检测系统，其特征在于，所述信号检测系统还包括多路开关，所述多路开关的输入端分别连接至待测芯片的引脚、集成运算放大器的输出端和待测芯片的接地端；所述多路开关的输出端连接至所述增益可调集成运算放大器，以调整待测芯片的检测模式。

8.一种根据权利要求1～7任意一项所述的LCD/OLED驱动芯片的检测系统的检测方法，其特征在于，包括：

步骤1：根据待测芯片需求，生成数字检测信号；

步骤2：对数字检测信号进行数模转换，形成模拟检测信号，对所述模拟检测信号进行放大和精度调整，调整后的模拟检测信号传送至待测芯片的引脚；

步骤3：选择待测芯片的检测模式，所述检测模式包括电压检测模式和电流检测模式；

步骤4：步骤3中的选择结果为电压检测模式时：接收待测芯片引脚端和待测芯片的接地端的模拟反馈信号；步骤3中的选择结果为电流检测模式时：接收待测芯片引脚和二级放大器输出端的模拟反馈信号；

步骤5：对步骤4中接收到的模拟反馈信号进行增益调整和数模转换，形成数字反馈信号；

步骤6：计算步骤5中数字反馈信号并判断检测结果，以完成待测芯片检测。

9.根据权利要求8所述的LCD/OLED驱动芯片的检测方法，其特征在于，在步骤1之前，还包括：上位机根据待测芯片类型控制、修改及解码可编程逻辑器件的底层程序，使可编程逻辑器件的底层程序与待测芯片类型一致；接着，根据待测芯片的测试要求，确定可编程逻辑器件的输出电压和一级放大器的放大倍数，使一级放大器的输出电压满足待测芯片的电压要求。

10.根据权利要求8所述的LCD/OLED驱动芯片的检测方法，其特征在于，所述步骤3中的选择结果为电流检测模式时，所述步骤4还包括：调整串联在二级放大器输出端与待测芯片引脚之间电阻的阻值，从而为电流检测模式提供不同的电流档位。

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