JPH0344208A - 水晶ノッチ・フィルタ - Google Patents
水晶ノッチ・フィルタInfo
- Publication number
- JPH0344208A JPH0344208A JP2176515A JP17651590A JPH0344208A JP H0344208 A JPH0344208 A JP H0344208A JP 2176515 A JP2176515 A JP 2176515A JP 17651590 A JP17651590 A JP 17651590A JP H0344208 A JPH0344208 A JP H0344208A
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- JP
- Japan
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- terminal
- filter
- coupled
- crystal
- capacitor
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Links
- 239000010453 quartz Substances 0.000 title description 3
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N silicon dioxide Inorganic materials O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 title description 3
- 239000013078 crystal Substances 0.000 claims abstract description 43
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 claims abstract description 30
- 230000008878 coupling Effects 0.000 claims description 14
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 claims description 14
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 claims description 14
- 238000003780 insertion Methods 0.000 claims description 3
- 230000037431 insertion Effects 0.000 claims description 3
- 238000009966 trimming Methods 0.000 description 5
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 3
- 230000032683 aging Effects 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 2
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
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- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03H—IMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
- H03H9/00—Networks comprising electromechanical or electro-acoustic devices; Electromechanical resonators
- H03H9/46—Filters
- H03H9/54—Filters comprising resonators of piezoelectric or electrostrictive material
- H03H9/542—Filters comprising resonators of piezoelectric or electrostrictive material including passive elements
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Acoustics & Sound (AREA)
- Filters And Equalizers (AREA)
- Piezo-Electric Or Mechanical Vibrators, Or Delay Or Filter Circuits (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
(産業上の利用分野)
本発明は、停止帯域フィルタまたはノッチ・フィルタに
関し、ざらに詳しくは、個別水晶デバイスによって実現
されるノッチ・フィルタに関する。
関し、ざらに詳しくは、個別水晶デバイスによって実現
されるノッチ・フィルタに関する。
(従来技術)
通信業界では、狭い周波数帯の信号を実質的に除去また
はトラップする一方で、広い周波数帯の情報または信号
を伝送する必要性のある用途が多くある。この目的のた
めに使用される種類のフィルタは停止帯域フィルタとし
て知られる。このフィルタは、周知の「高原部と谷部」
を有する伝達特性のためにノッチ・フィルタとしても知
られる。
はトラップする一方で、広い周波数帯の情報または信号
を伝送する必要性のある用途が多くある。この目的のた
めに使用される種類のフィルタは停止帯域フィルタとし
て知られる。このフィルタは、周知の「高原部と谷部」
を有する伝達特性のためにノッチ・フィルタとしても知
られる。
むろん、前記特性では一般に、伝送されるすべての周波
数にわたり平坦(高原部)であるが、除去される狭域周
波数帯は例外であり、この周波数帯では、伝達特性は、
停止帯域またはノツチの中心を識別する中心周波数(f
c)の両端で急激に低下する(谷部)。
数にわたり平坦(高原部)であるが、除去される狭域周
波数帯は例外であり、この周波数帯では、伝達特性は、
停止帯域またはノツチの中心を識別する中心周波数(f
c)の両端で急激に低下する(谷部)。
この種類のフィルタは、非常に広い通過帯域が必要なビ
デオ信号またはテレビ放送信号に関する用途では特に注
目すべきものである。これらのビデオ・チャンネルは、
ビデオのひずみを防ぐために除去しなければならない狭
帯域変調搬送信号を含むことがある。さらに、隣接チャ
ンネルの搬送周波数または狭帯域通信信号によって干渉
が引き起こされる状況があるかもしれない。このような
トラップ・フィルタの通常の用途はCATVシステムで
あり、このシステムではしばしば、干渉信号など狭帯域
ノイズが存在する中で多くの放送チャンネルを伝送(ま
たは分配)する必要がある。
デオ信号またはテレビ放送信号に関する用途では特に注
目すべきものである。これらのビデオ・チャンネルは、
ビデオのひずみを防ぐために除去しなければならない狭
帯域変調搬送信号を含むことがある。さらに、隣接チャ
ンネルの搬送周波数または狭帯域通信信号によって干渉
が引き起こされる状況があるかもしれない。このような
トラップ・フィルタの通常の用途はCATVシステムで
あり、このシステムではしばしば、干渉信号など狭帯域
ノイズが存在する中で多くの放送チャンネルを伝送(ま
たは分配)する必要がある。
ノッチ・フィルタのもう1つの用途は、テレビ信号をス
クランブルするのに用いられる搬送周波数信号を除去す
ることである。搬送波は、搬送波から15,750ロ2
の倍数のところに位置する通常の放送テレビ・ビデオ信
号の側波帯の間に挿入される。このフィルタは隣接する
側波帯での損失が最小でなければならず、V日F放送帯
域にわたって通過域が広がっているべきである。
クランブルするのに用いられる搬送周波数信号を除去す
ることである。搬送波は、搬送波から15,750ロ2
の倍数のところに位置する通常の放送テレビ・ビデオ信
号の側波帯の間に挿入される。このフィルタは隣接する
側波帯での損失が最小でなければならず、V日F放送帯
域にわたって通過域が広がっているべきである。
このようなノッチ・フィルタの品質の1つの尺度は、通
過帯域(伝送される信号の周波数範囲または帯域)の停
止帯域(フィルタによって停止またはトラップされる信
号の周波数帯域〉に対する比率であることが知られてい
る。
過帯域(伝送される信号の周波数範囲または帯域)の停
止帯域(フィルタによって停止またはトラップされる信
号の周波数帯域〉に対する比率であることが知られてい
る。
(発明が解決しようとする課題)
さらに、水晶は、サイズが小さいこと、周波数安定度が
優れていること、および製造コストが低いことのために
前記フィルタを実現するのに非常に適していることが知
られている。これらの水晶は受動部品であり、このため
電力が不要である。
優れていること、および製造コストが低いことのために
前記フィルタを実現するのに非常に適していることが知
られている。これらの水晶は受動部品であり、このため
電力が不要である。
さらに、通過帯域・停止帯域比が高い水晶ノッチ・フィ
ルタは通信用途にとって非常に望ましい。
ルタは通信用途にとって非常に望ましい。
従来まで、直列アーム内にインダクタを、および並列ア
ーム内に水晶を使用したラダー回路が前記フィルタに使
用されてきた。しかし、これらのラダー形回路は、必要
な広い通過帯域を提供しない。
ーム内に水晶を使用したラダー回路が前記フィルタに使
用されてきた。しかし、これらのラダー形回路は、必要
な広い通過帯域を提供しない。
その結果、改良された水晶ノッチ・フィルタに対するニ
ーズがある。
ーズがある。
通過帯域対停止帯域比が大きい改良された水晶ノッチ・
フィルタを提供することが本発明の目的である。従って
、個別水晶デバイスを使用した水晶ノッチ・フィルタが
開示される。55MH7をトラップした1つの特定の実
施例では、水晶ノツチ・フィルりは、約50M口2ない
し212M目2の通過帯域を有すると共にレーザー・ト
リミングを施したブリッジ抵抗によって同調される55
MH2の中心周波数の周囲でIKK2O停止帯域を有す
る。
フィルタを提供することが本発明の目的である。従って
、個別水晶デバイスを使用した水晶ノッチ・フィルタが
開示される。55MH7をトラップした1つの特定の実
施例では、水晶ノツチ・フィルりは、約50M口2ない
し212M目2の通過帯域を有すると共にレーザー・ト
リミングを施したブリッジ抵抗によって同調される55
MH2の中心周波数の周囲でIKK2O停止帯域を有す
る。
(実施例)
第1A図は、本発明による改良された水晶ノッチ・フィ
ルタの第1実施例を示す回路図である。
ルタの第1実施例を示す回路図である。
第1A図はただ1つのフィルタ・セクションを有するフ
ィルタを示しているが、性能の向上のため複数のセクシ
ョンを縦続できることが望ましい。
ィルタを示しているが、性能の向上のため複数のセクシ
ョンを縦続できることが望ましい。
このような縦続構成では、各セクションは第1A図に記
載されたセクションと同様のものとなる。
載されたセクションと同様のものとなる。
図に示す通り、基本的フィルタ・セクションは、入力端
子15と出力端子17との間に直列に接続された2つの
同一の個別水晶11および13によって構成される。結
合コンデンサ19は、2つの水晶の接合点21をアース
23に接続する。また、ブリッジ・コンデンサ29は入
力15を出力17に接続する。当業者は、水晶11と1
3が接合点21によって互いに電気的に結合されている
ことを理解する。ざらに、水晶11および13は(モノ
リシック水晶フィルタ素子と異なり〉個別的ユニットで
あるため、これらの間の音響結合がゼロであることが理
解できる。モノリシック水晶フィルタ素子を使用するフ
ィルタの例については、1983年12月27日に付与
され、本発明の譲受人であるモトローラに譲渡された先
行米国特許第4.423.394号を参照されたい。
子15と出力端子17との間に直列に接続された2つの
同一の個別水晶11および13によって構成される。結
合コンデンサ19は、2つの水晶の接合点21をアース
23に接続する。また、ブリッジ・コンデンサ29は入
力15を出力17に接続する。当業者は、水晶11と1
3が接合点21によって互いに電気的に結合されている
ことを理解する。ざらに、水晶11および13は(モノ
リシック水晶フィルタ素子と異なり〉個別的ユニットで
あるため、これらの間の音響結合がゼロであることが理
解できる。モノリシック水晶フィルタ素子を使用するフ
ィルタの例については、1983年12月27日に付与
され、本発明の譲受人であるモトローラに譲渡された先
行米国特許第4.423.394号を参照されたい。
このフィルタ・セクションには下記の関係が存在する:
入力インピーダンス(2in) 25および出力インピ
ーダンス(Zout)) 27は設計帯域幅および水晶
のインピーダンスによって設定される;ノツチの周波数
は水晶の周波数によって決定される; ノツチの深さはブリッジ・コンデンサ29の値および水
晶11および13のQ値によって決定される; ノツチの帯域幅は結合コンデンサ19の値によって決定
される:および 水晶の共振と離れた周波数では、回路は本質的にコンデ
ンサ分周器回路で、あり、そのため低周波端部にロール
オフを有する非常に広い通過帯域を与える。
ーダンス(Zout)) 27は設計帯域幅および水晶
のインピーダンスによって設定される;ノツチの周波数
は水晶の周波数によって決定される; ノツチの深さはブリッジ・コンデンサ29の値および水
晶11および13のQ値によって決定される; ノツチの帯域幅は結合コンデンサ19の値によって決定
される:および 水晶の共振と離れた周波数では、回路は本質的にコンデ
ンサ分周器回路で、あり、そのため低周波端部にロール
オフを有する非常に広い通過帯域を与える。
55Mt−1zの中心周波数を有するノッチ・フィルタ
としての1つの特定の実施例では、フィルタは、それぞ
れ54.9975MHzの共振周波数、0.6x10−
15Fの動キャパシタンス、1.5pFの分路キャパシ
タンス、40,000のQ値を有する第3のオーバトー
ン水晶を使用して作ることができる。この実施例では、
結合コンデンサ19は6.6pF、ブリッジ・コンデン
サ29は5.6pFとすることができる。これは約32
0オームの入出力インピーダンスを与える。その結果得
られるフィルタ・セクションは2.7dBの公称通過帯
域挿入損を有し、3.1kHzの3dB帯域および60
0H2の20dB帯域を有するノツチを与える。3dB
の通過帯域は27M1−1zの低周波数から約700M
H2の高周波数まで広がっている。これに対し、直列ア
ーム内でインダクタを使用する従来技術のラダー形水晶
フィルタでは、同様のフィルタの3dBの通過帯域は約
85MH2までしか広がっていない。
としての1つの特定の実施例では、フィルタは、それぞ
れ54.9975MHzの共振周波数、0.6x10−
15Fの動キャパシタンス、1.5pFの分路キャパシ
タンス、40,000のQ値を有する第3のオーバトー
ン水晶を使用して作ることができる。この実施例では、
結合コンデンサ19は6.6pF、ブリッジ・コンデン
サ29は5.6pFとすることができる。これは約32
0オームの入出力インピーダンスを与える。その結果得
られるフィルタ・セクションは2.7dBの公称通過帯
域挿入損を有し、3.1kHzの3dB帯域および60
0H2の20dB帯域を有するノツチを与える。3dB
の通過帯域は27M1−1zの低周波数から約700M
H2の高周波数まで広がっている。これに対し、直列ア
ーム内でインダクタを使用する従来技術のラダー形水晶
フィルタでは、同様のフィルタの3dBの通過帯域は約
85MH2までしか広がっていない。
本発明による改良された水晶ノッチ・フィルタは、非常
に狭いノツチ帯域を与えるため、周波数によって生じる
水晶の許容誤差を補償することのできるノツチ周波数の
トリミング法を提供することも望ましい。これは、ブリ
ッジ・コンデンサ29に可変ブリッジ抵抗を結合するこ
とによって達成できる。下記の第1B図および第1C図
に示すように、これを行う方法は少なくとも2つある。
に狭いノツチ帯域を与えるため、周波数によって生じる
水晶の許容誤差を補償することのできるノツチ周波数の
トリミング法を提供することも望ましい。これは、ブリ
ッジ・コンデンサ29に可変ブリッジ抵抗を結合するこ
とによって達成できる。下記の第1B図および第1C図
に示すように、これを行う方法は少なくとも2つある。
(第1A図、第1B図、および第1C図において、破線
A−A’は基準線であり、線へ〜へ′の下にあるものは
すべて、3つの図の各々で同一であるものとする。) 第1B図に関して、ブリッジ抵抗31はブリッジ・コン
デンサ29と直列に接続される。以前の55M1−1z
のノッチ・フィルタの実施例の場合には、抵抗31の値
は約100オームとなる。
A−A’は基準線であり、線へ〜へ′の下にあるものは
すべて、3つの図の各々で同一であるものとする。) 第1B図に関して、ブリッジ抵抗31はブリッジ・コン
デンサ29と直列に接続される。以前の55M1−1z
のノッチ・フィルタの実施例の場合には、抵抗31の値
は約100オームとなる。
第1C図に関して、ブリッジ抵抗31はブリッジ・コン
デンサ29と並列に接続される。この構成において、以
前の55MHzのトラップ・フィルタでは約1000オ
ームの値を有する抵抗31を使用する。
デンサ29と並列に接続される。この構成において、以
前の55MHzのトラップ・フィルタでは約1000オ
ームの値を有する抵抗31を使用する。
製造する場合、ブリッジ抵抗はレーザー・トリミングに
よって変更または調節できる。たとえば、第1B図の直
列抵抗構成において、ノツチにおける約400H2の周
波数のシフトは抵抗を10オームから100オームに変
更することによって得られる。第1C図の並列抵抗構成
の場合、1キロオームから10キロオームに抵抗を変更
することによって、ノツチは約800日2シフトする。
よって変更または調節できる。たとえば、第1B図の直
列抵抗構成において、ノツチにおける約400H2の周
波数のシフトは抵抗を10オームから100オームに変
更することによって得られる。第1C図の並列抵抗構成
の場合、1キロオームから10キロオームに抵抗を変更
することによって、ノツチは約800日2シフトする。
水晶ユニット自体は公称周波数許容誤差±10ppmで
製造することができる。1年間のエージングによる許容
誤差は±2ppmを超えないであろう。摂氏15°〜4
5°の温度範囲における周波数のドリフトは、温度の極
値において±3ppmを超えないであろう。トリミング
抵抗31を適当にトリミングすることによって、フィル
タ応答は、温度とエージングのすべての条件で所望の周
波数において最低20dBの減衰を保持するように中心
を定めることができる。
製造することができる。1年間のエージングによる許容
誤差は±2ppmを超えないであろう。摂氏15°〜4
5°の温度範囲における周波数のドリフトは、温度の極
値において±3ppmを超えないであろう。トリミング
抵抗31を適当にトリミングすることによって、フィル
タ応答は、温度とエージングのすべての条件で所望の周
波数において最低20dBの減衰を保持するように中心
を定めることができる。
本発明による改良された水晶ノッチ・フィルタの種々の
実施例について上で説明したが、本発明の適用範囲は前
記の請求範囲によって規定される。
実施例について上で説明したが、本発明の適用範囲は前
記の請求範囲によって規定される。
第1A図は、本発明による改良された水晶ノッチ・フィ
ルタの第1実施例を示す回路図である。 第1B図は、第1実施例の同調オプションを示す。 第1C図は第1実施例の別の同調オプションを示す。 11. 17゜ 21゜ 25゜ 29゜ 31゜ 311.水晶、15.、、入力1 、出力、19.、、結合コンデンサ1 、結合部、23.、、アース1 、入力インピーダンス1 、ブリッジ・コンデンサ1 、トリミング抵抗
ルタの第1実施例を示す回路図である。 第1B図は、第1実施例の同調オプションを示す。 第1C図は第1実施例の別の同調オプションを示す。 11. 17゜ 21゜ 25゜ 29゜ 31゜ 311.水晶、15.、、入力1 、出力、19.、、結合コンデンサ1 、結合部、23.、、アース1 、入力インピーダンス1 、ブリッジ・コンデンサ1 、トリミング抵抗
Claims (10)
- 1.中心周波数、通過帯域、停止帯域、通過帯域挿入損
、停止帯域挿入損、フィルタ入力、フィルタ出力、入力
インピーダンス、出力インピーダンスを有すると共に少
なくとも1つのフィルタ・セクションを有するノッチ・
フィルタであり、各フィルタ・セクションが、共通アー
ス端子、前記フィルタ入力と直列に結合された入力端子
および前記フィルタ出力と直列に結合された出力端子に
よって構成されるところのノッチ・フィルタであって: 第1端子および第2端子を有する第1水晶、第1端子お
よび第2端子を有する第2水晶、第1端子および第2端
子を有するブリッジ・ネットワーク、 第1端子および第2端子を有する結合コンデンサによっ
て構成され、 前記結合コンデンサの第1端子は前記共通アース端子に
結合され、 前記第1水晶の第1端子は前記入力端子に結合され、 前記第2水晶の第1端子は前記出力端子に結合され、 前記結合コンデンサの第2端子は前記第1水晶の第2端
子と前記第2水晶の第2端子とに結合され、 前記ブリッジ・ネットワークの第1端子は前記入力端子
に結合され、 前記ブリッジ・ネットワークの第2端子は前記出力端子
に結合される、ことを特徴とするノッチ・フィルタ。 - 2.前記ブリッジ・ネットワークはコンデンサを有する
ことを特徴とする請求項1記載のノッチ・フィルタ。 - 3.前記ブリッジ・ネットワーはコンデンサおよび抵抗
を有し、前記抵抗はトリミングが可能であることを特徴
とする請求項1記載のノッチ・フィルタ。 - 4.前記コンデンサは前記抵抗と直列に結合されること
を特徴とする請求項3記載のノッチ・フィルタ。 - 5.前記コンデンサは前記抵抗と並列に結合されること
を特徴とする請求項3記載のノッチ・フィルタ。 - 6.少なくとも1つのフィルタ・セクションを有する停
止帯域フィルタにおいて、前記セクションは、入力、出
力、前記入力と前記出力との間に結合されたブリッジ・
ネットワーク、結合コンデンサ、接地された前記結合コ
ンデンサの一方の端子、第1水晶の一方の端子と第2水
晶の一方の端子に結合された前記結合コンデンサの他方
の端子、前記入力に結合された前記第1水晶の他方の端
子、および前記出力に結合された前記第2の水晶の他方
の端子によって構成されることを特徴とする停止帯域フ
ィルタ。 - 7.前記ブリッジ・ネットワーはコンデンサによって構
成されることを特徴とする請求項6記載の停止帯域フィ
ルタ。 - 8.前記ブリッジ・ネットワーはコンデンサおよびトリ
ム可能な抵抗によって構成されることを特徴とする請求
項6記載の停止帯域フィルタ。 - 9.前記コンデンサは前記トリム可能な抵抗と直列に結
合されることを特徴とする請求項8記載の停止帯域フィ
ルタ。 - 10.前記コンデンサは前記トリム可能な抵抗と並列に
結合されることを特徴とする請求項8記載の停止帯域フ
ィルタ。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US07/375,757 US5030934A (en) | 1989-07-05 | 1989-07-05 | Crystal notch filter comprising discrete quartz crystals coupled to a trimmable RC bridging network |
US375,757 | 1989-07-05 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0344208A true JPH0344208A (ja) | 1991-02-26 |
Family
ID=23482198
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2176515A Pending JPH0344208A (ja) | 1989-07-05 | 1990-07-05 | 水晶ノッチ・フィルタ |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US5030934A (ja) |
JP (1) | JPH0344208A (ja) |
Families Citing this family (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5291159A (en) * | 1992-07-20 | 1994-03-01 | Westinghouse Electric Corp. | Acoustic resonator filter with electrically variable center frequency and bandwidth |
US6047601A (en) * | 1998-01-23 | 2000-04-11 | Foster; Steven G. | Self-tuning crystal notch filter |
US8711993B2 (en) * | 2010-12-10 | 2014-04-29 | Honeywell International Inc. | Wideband multi-channel receiver with fixed-frequency notch filter for interference rejection |
US9445160B2 (en) * | 2014-06-12 | 2016-09-13 | Eagle Comtronics, Inc. | Legacy converter filter with extended frequency range |
Citations (3)
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JPS52132655A (en) * | 1976-04-28 | 1977-11-07 | Northern Telecom Ltd | Monolithic crystal filter |
JPS6291013A (ja) * | 1985-10-16 | 1987-04-25 | Murata Mfg Co Ltd | 圧電フイルタおよびその製造方法 |
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US2248776A (en) * | 1938-07-28 | 1941-07-08 | Bell Telephone Labor Inc | Wave filter |
DE2145703C3 (de) * | 1971-09-13 | 1974-08-15 | Siemens Ag, 1000 Berlin Und 8000 Muenchen | Bandsperre für elektrische Schwingungen unter Verwendung von Quarzen und kapazitiven Widerstandsübersetzungen in Form eines als überbriicktes T-Glied ausgebildeten Allpaßgliedes vierter Ordnung |
DE2423906A1 (de) * | 1974-05-16 | 1975-11-27 | Licentia Gmbh | Netzwerk mit allpasshaltiger uebertragungsfunktion |
DE2425674B2 (de) * | 1974-05-28 | 1976-06-10 | Standard Elektrik Lorenz Ag, 7000 Stuttgart | Nullstellenfilter |
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-
1989
- 1989-07-05 US US07/375,757 patent/US5030934A/en not_active Expired - Fee Related
-
1990
- 1990-07-05 JP JP2176515A patent/JPH0344208A/ja active Pending
Patent Citations (3)
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Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
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