JPH06105859B2 - 平衡差動負荷 - Google Patents
平衡差動負荷Info
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- JPH06105859B2 JPH06105859B2 JP61506321A JP50632186A JPH06105859B2 JP H06105859 B2 JPH06105859 B2 JP H06105859B2 JP 61506321 A JP61506321 A JP 61506321A JP 50632186 A JP50632186 A JP 50632186A JP H06105859 B2 JPH06105859 B2 JP H06105859B2
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- transistor
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- 239000004020 conductor Substances 0.000 claims description 5
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 230000005236 sound signal Effects 0.000 description 4
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 3
- 230000003321 amplification Effects 0.000 description 1
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 1
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 1
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 1
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 1
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- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
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- 238000009738 saturating Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03F—AMPLIFIERS
- H03F3/00—Amplifiers with only discharge tubes or only semiconductor devices as amplifying elements
- H03F3/45—Differential amplifiers
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03F—AMPLIFIERS
- H03F3/00—Amplifiers with only discharge tubes or only semiconductor devices as amplifying elements
- H03F3/45—Differential amplifiers
- H03F3/45071—Differential amplifiers with semiconductor devices only
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03F—AMPLIFIERS
- H03F3/00—Amplifiers with only discharge tubes or only semiconductor devices as amplifying elements
- H03F3/189—High-frequency amplifiers, e.g. radio frequency amplifiers
- H03F3/19—High-frequency amplifiers, e.g. radio frequency amplifiers with semiconductor devices only
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Amplifiers (AREA)
- Networks Using Active Elements (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 発明の背景 本発明は差動入力信号を受信する能動電子負荷回路に関
し、特に、付加された差動入力信号に応答してシングル
エンド形（single ended）出力信号を与え、かつその出
力で不必要な周波数信号のフィルタリングを行う回路を
含む平衡差動負荷に関する。
し、特に、付加された差動入力信号に応答してシングル
エンド形（single ended）出力信号を与え、かつその出
力で不必要な周波数信号のフィルタリングを行う回路を
含む平衡差動負荷に関する。
ミキサ、検波器および低電力FM受信機のような多くの集
積回路（IC）はフィルタリングおよび差動−シングルエ
ンド信号変換が必要である。たとえば、MC3359はモトロ
ーラ社（Motorola,Inc.）によって製造された低電力FM
−IF受信機で、シングルエンド形出力信号から不必要な
高周波信号をろ波する必要があるFM−IFからオーディオ
信号への変換を可能にする。
積回路（IC）はフィルタリングおよび差動−シングルエ
ンド信号変換が必要である。たとえば、MC3359はモトロ
ーラ社（Motorola,Inc.）によって製造された低電力FM
−IF受信機で、シングルエンド形出力信号から不必要な
高周波信号をろ波する必要があるFM−IFからオーディオ
信号への変換を可能にする。
MC3359のような従来の受信機においては、差動FM−IF信
号がIC内でシングルエンド形オーディオ出力信号に変換
され、不必要な高周波信号がグランドにろ波されるた
め、問題が生じることがある。任意の他の不必要な高周
波信号とともに、IF信号のフィルタリングは、ICの内部
または外部いずれかにあって、一方の電極が接地された
フィルタ容量によって与えられる。容量を介してグラン
ドに短絡された不必要な信号は、受信機の中間ステージ
に注入またはフィードバックされ増幅され得ることが判
っている。これによって、出力で発振が起ったり、出力
信号の劣化が生じたりする。両方の状態とも非常に望ま
しくない。
号がIC内でシングルエンド形オーディオ出力信号に変換
され、不必要な高周波信号がグランドにろ波されるた
め、問題が生じることがある。任意の他の不必要な高周
波信号とともに、IF信号のフィルタリングは、ICの内部
または外部いずれかにあって、一方の電極が接地された
フィルタ容量によって与えられる。容量を介してグラン
ドに短絡された不必要な信号は、受信機の中間ステージ
に注入またはフィードバックされ増幅され得ることが判
っている。これによって、出力で発振が起ったり、出力
信号の劣化が生じたりする。両方の状態とも非常に望ま
しくない。
したがって、所望信号の増幅および差動−シングルエン
ド形出力変換を与え、かつろ波による接地電流を生じさ
せることなしに不必要な高周波信号をろ波するのにIC内
において用いることのできる平衡差動負荷が要求され
る。
ド形出力変換を与え、かつろ波による接地電流を生じさ
せることなしに不必要な高周波信号をろ波するのにIC内
において用いることのできる平衡差動負荷が要求され
る。
発明の概要 したがって、本発明の目的は改良された平衡負荷を提供
することである。
することである。
本発明の他の目的は、集積回路形式で実現するのに適し
た改良された平衡差動−シングルエンド形負荷を提供す
ることである。
た改良された平衡差動−シングルエンド形負荷を提供す
ることである。
本発明のさらに他の目的は、ろ波による接地電流を発生
させないで不必要な周波数信号をろ波する改良された平
衡差動負荷を提供することである。
させないで不必要な周波数信号をろ波する改良された平
衡差動負荷を提供することである。
上記および他の目的にしたがい、１対の入力と１つの出
力を有し、その入力に印加された差動入力を受信し、出
力で出力信号を発生する差動負荷回路であって、各々が
入力に結合されたエミッタ−コレクタ導電路を有しベー
スが相互接続された第１および第２のトランジスタ、第
１および第２のトランジスタのコレクタの間に直列接続
され、その相互接続点が２つのトランジスタのベースに
接続された第１および第２の抵抗および２つのトランジ
スタのコレクタ間に接続された容量を含み、第２のトラ
ンジスタのコレクタが負荷回路の出力に結合されている
前記負荷回路が提供される。
力を有し、その入力に印加された差動入力を受信し、出
力で出力信号を発生する差動負荷回路であって、各々が
入力に結合されたエミッタ−コレクタ導電路を有しベー
スが相互接続された第１および第２のトランジスタ、第
１および第２のトランジスタのコレクタの間に直列接続
され、その相互接続点が２つのトランジスタのベースに
接続された第１および第２の抵抗および２つのトランジ
スタのコレクタ間に接続された容量を含み、第２のトラ
ンジスタのコレクタが負荷回路の出力に結合されている
前記負荷回路が提供される。
図面の簡単な説明 第１図は本発明の原理を説明するための平衡差動負荷の
概略図である。
概略図である。
第２図は第１図に示す平衡差動負荷を含むFM受信機シス
テムの単純化されたブロック図である。
テムの単純化されたブロック図である。
第３図は第１図に示す平衡差動負荷の他の構成例の概略
図である。
図である。
第４図は本発明の好適実施例の概略図である。
実施例の詳細な記述 第１図には、本発明の原理を説明するための平衡差動負
荷として、差動信号源12からノードＡおよびＢを通って
供給された差動入力信号を受信する平衡差動負荷10が示
されている。平衡差動負荷10は信号源12と同様、モノリ
シック集積回路形式で製造するのに適している。差動信
号源12はミキサ、検波器などのような多数の回路のいず
れでもよい。たとえば、信号源12がFM受信機システム内
の直角位相検波器である場合、ノードＡおよびＢを往復
する差動出力信号ｉは、中間周波数（IF）信号およびそ
の高調波信号のような望ましくない高周波信号とともに
所望のオーディオ信号を含んでいる。平衡負荷10に要求
されることは、出力14に現われるものから不必要な周波
数信号をろ波し、しかも、そうしなければFM受信機シス
テムの正帰還（regeneration）を生じさせることがある
接地基準にこれらの信号をろ波しないことである。平衡
差動負荷10は、それぞれのコレクタ−エミッタ導電路を
ノードＡおよびＢに結合させることによって電流源とし
て働く１対のPNPトランジスタ16および18、能動負荷に
対する入力、およびDC動作ポテンシャルVCCが供給され
る電源導体20を含む。トランジスタ16および18のベース
は抵抗22と抵抗24の相互接続点に共に相互接続されてい
る。抵抗22はトランジスタ16のコレクタに結合され、抵
抗24はトランジスタ18のコレクタに結合されている。フ
ィルタ容量26がトランジスタ16と18のコレクタ間に接続
されている。
荷として、差動信号源12からノードＡおよびＢを通って
供給された差動入力信号を受信する平衡差動負荷10が示
されている。平衡差動負荷10は信号源12と同様、モノリ
シック集積回路形式で製造するのに適している。差動信
号源12はミキサ、検波器などのような多数の回路のいず
れでもよい。たとえば、信号源12がFM受信機システム内
の直角位相検波器である場合、ノードＡおよびＢを往復
する差動出力信号ｉは、中間周波数（IF）信号およびそ
の高調波信号のような望ましくない高周波信号とともに
所望のオーディオ信号を含んでいる。平衡負荷10に要求
されることは、出力14に現われるものから不必要な周波
数信号をろ波し、しかも、そうしなければFM受信機シス
テムの正帰還（regeneration）を生じさせることがある
接地基準にこれらの信号をろ波しないことである。平衡
差動負荷10は、それぞれのコレクタ−エミッタ導電路を
ノードＡおよびＢに結合させることによって電流源とし
て働く１対のPNPトランジスタ16および18、能動負荷に
対する入力、およびDC動作ポテンシャルVCCが供給され
る電源導体20を含む。トランジスタ16および18のベース
は抵抗22と抵抗24の相互接続点に共に相互接続されてい
る。抵抗22はトランジスタ16のコレクタに結合され、抵
抗24はトランジスタ18のコレクタに結合されている。フ
ィルタ容量26がトランジスタ16と18のコレクタ間に接続
されている。
動作においては、信号源12は直流（DC）バイアス電流が
平衡差動負荷10からノードＡおよびＢを通って供給され
ることが必要である。これらのDC電流によってノードＡ
およびＢが「プルダウン」されるので、そこに現われる
電圧はトランジスタ16および18のベースに生じる電圧よ
りさらに負になる。こうして、抵抗22および24を通って
電流が流れ、２つのトランジスタに対するベース電流ド
ライブを与える。その結果、トランジスタ16および18は
ターンオンされノードＡおよびＢの所要DC電流を流入さ
せる。このDC電流は電流源トランジスタによって相殺さ
れ、出力14の出力信号には現われない。所望の交流（A
C）出力信号が負荷抵抗22および24を通って流れ、出力1
4に所望の出力電圧を発生するとともに、不必要な高周
波信号はほとんど容量26を介して短絡され、お互いに相
殺される。これらの差動信号はトランジスタ16および18
にはそれらのベースが相互接続されているので現われ
ず、それによってこれらのトランジスタには大きさが同
じ電流が流れることになる。こうして、差動信号は全て
抵抗22、24および容量26を通って流れる。
平衡差動負荷10からノードＡおよびＢを通って供給され
ることが必要である。これらのDC電流によってノードＡ
およびＢが「プルダウン」されるので、そこに現われる
電圧はトランジスタ16および18のベースに生じる電圧よ
りさらに負になる。こうして、抵抗22および24を通って
電流が流れ、２つのトランジスタに対するベース電流ド
ライブを与える。その結果、トランジスタ16および18は
ターンオンされノードＡおよびＢの所要DC電流を流入さ
せる。このDC電流は電流源トランジスタによって相殺さ
れ、出力14の出力信号には現われない。所望の交流（A
C）出力信号が負荷抵抗22および24を通って流れ、出力1
4に所望の出力電圧を発生するとともに、不必要な高周
波信号はほとんど容量26を介して短絡され、お互いに相
殺される。これらの差動信号はトランジスタ16および18
にはそれらのベースが相互接続されているので現われ
ず、それによってこれらのトランジスタには大きさが同
じ電流が流れることになる。こうして、差動信号は全て
抵抗22、24および容量26を通って流れる。
したがって、たとえば、FM受信機システムの直角位相検
波器の能動負荷として平衡差動負荷が用いられる場合、
オーディオ出力信号が負荷の出力に発生し、他方IF信号
および他の不必要な高周波信号がそこからろ波される。
第２図にはFM受信機システム30の直角位相検波器28の出
力に結合された平衡差動負荷10が示されている。負荷10
を除き、FM受信機システム30は従来のもので、入力34で
FM入力信号を受信するミキサ32を含む。ミキサ32と結合
した発振器36はFM信号を中間周波数（IF）信号に変換す
る。バンドパスフィルタ38が備えられてIF信号だけを通
過させ、IFリミッタ段40、90度移相器42の両方に送る。
FM−IF信号の位相は移相器42によって90度だけ移相さ
れ、入力信号の１つとして直角位相検波器28に与えられ
る。IF信号はまたリミッタ段40によって増幅されかつ対
称的にクリップされ、直角位相検波器28の他方の入力に
与えられる矩形出力信号を与える。直角位相検波器28は
IF−FM信号をオーディオ信号に変換し、そのオーディオ
信号は平衡差動負荷10に印加され、出力44に供給され
る。負荷10のノードＡおよびＢの間に現われる不必要な
高周波信号とともにIF信号は相殺され、したがって上述
したように、出力44には現われない。
波器の能動負荷として平衡差動負荷が用いられる場合、
オーディオ出力信号が負荷の出力に発生し、他方IF信号
および他の不必要な高周波信号がそこからろ波される。
第２図にはFM受信機システム30の直角位相検波器28の出
力に結合された平衡差動負荷10が示されている。負荷10
を除き、FM受信機システム30は従来のもので、入力34で
FM入力信号を受信するミキサ32を含む。ミキサ32と結合
した発振器36はFM信号を中間周波数（IF）信号に変換す
る。バンドパスフィルタ38が備えられてIF信号だけを通
過させ、IFリミッタ段40、90度移相器42の両方に送る。
FM−IF信号の位相は移相器42によって90度だけ移相さ
れ、入力信号の１つとして直角位相検波器28に与えられ
る。IF信号はまたリミッタ段40によって増幅されかつ対
称的にクリップされ、直角位相検波器28の他方の入力に
与えられる矩形出力信号を与える。直角位相検波器28は
IF−FM信号をオーディオ信号に変換し、そのオーディオ
信号は平衡差動負荷10に印加され、出力44に供給され
る。負荷10のノードＡおよびＢの間に現われる不必要な
高周波信号とともにIF信号は相殺され、したがって上述
したように、出力44には現われない。
第３図には、本発明の原理を説明するための平衡差動負
荷の他の構成例が示されている。
荷の他の構成例が示されている。
トランジスタ16および18を飽和させることなしにノード
ＡおよびＢを横切って大きな振幅の入力信号を印加でき
るようにするためには、ノードＡおよびＢに現われるDC
電圧は、トランジスタ16および18のベースに対してより
負の値にダウンレベルシフトする必要がある。第３図は
これらの電圧レベルシフト要求に対処する方法を示す。
点線で示されているように、代替手段が示され、その第
１のものは、トランジスタ16および18の相互接続された
ベースと抵抗22および24の相互接続点の間に結合された
電圧源46を有する。第２の代替手段は電源レール20とト
ランジスタ16および18のベースの間に結合された電流源
48を用いる。
ＡおよびＢを横切って大きな振幅の入力信号を印加でき
るようにするためには、ノードＡおよびＢに現われるDC
電圧は、トランジスタ16および18のベースに対してより
負の値にダウンレベルシフトする必要がある。第３図は
これらの電圧レベルシフト要求に対処する方法を示す。
点線で示されているように、代替手段が示され、その第
１のものは、トランジスタ16および18の相互接続された
ベースと抵抗22および24の相互接続点の間に結合された
電圧源46を有する。第２の代替手段は電源レール20とト
ランジスタ16および18のベースの間に結合された電流源
48を用いる。
第１の代替手段では、たとえば１つのダイオードまたは
ダイオード列によって実現できる電圧源46はトランジス
タ16および18のベースと抵抗22および24の間に電圧降下
を発生する。したがって、ノードＡおよびＢで生じた電
圧は、トランジスタのベースで生じた電圧に関して電圧
源46の電圧Ｖの値に正比例して低下する。第２の代替手
段では、電流源48は電流Ｉを直接、相互接続された抵抗
22および24に供給し、その両端に電圧降下を生じさせ
る。たとえば、Ｉが200マイクロアンペアに等しく、抵
抗22および24がそれぞれ１キロオームの場合、1Vに等し
い電圧がそれぞれの両端に生じる。こうしてノードＡお
よびＢで発生する電圧は電源電圧VCCより小さい1.7Vに
ほぼ等しくなる。上述の説明から、電圧レベルシフトを
与えるために電圧源46および電流源48を組合せて用いる
こともできることが理解できるであろう。
ダイオード列によって実現できる電圧源46はトランジス
タ16および18のベースと抵抗22および24の間に電圧降下
を発生する。したがって、ノードＡおよびＢで生じた電
圧は、トランジスタのベースで生じた電圧に関して電圧
源46の電圧Ｖの値に正比例して低下する。第２の代替手
段では、電流源48は電流Ｉを直接、相互接続された抵抗
22および24に供給し、その両端に電圧降下を生じさせ
る。たとえば、Ｉが200マイクロアンペアに等しく、抵
抗22および24がそれぞれ１キロオームの場合、1Vに等し
い電圧がそれぞれの両端に生じる。こうしてノードＡお
よびＢで発生する電圧は電源電圧VCCより小さい1.7Vに
ほぼ等しくなる。上述の説明から、電圧レベルシフトを
与えるために電圧源46および電流源48を組合せて用いる
こともできることが理解できるであろう。
第４図には、本発明の好適実施例が示されている。平衡
差動負荷50は平衡差動負荷10に関して前述したとほぼ同
様の態様で動作する。負荷50は、電源導体20とトランジ
スタ16および18のエミッタとの間にそれぞれ接続された
抵抗52および54を有している。差動入力信号はこれら２
つのトランジスタのエミッタの間に供給される。２つの
PNPトランジスタのコレクタはそれぞれ抵抗56および58
を介して電流源60および62に結合されている。抵抗22お
よび24は電流源60と62の間に直列接続されている。電圧
レベルシフト用トランジスタ64はトランジスタ16および
18のベースと抵抗22および24の相互接続点との間に結合
されたコレクタ−エミッタ導電路、および基準電圧源V
REFに接続されたベースを有している。トランジスタ64
は第３図の電圧源46に関して前述したと同様の態様のレ
ベルシフトを与える。
差動負荷50は平衡差動負荷10に関して前述したとほぼ同
様の態様で動作する。負荷50は、電源導体20とトランジ
スタ16および18のエミッタとの間にそれぞれ接続された
抵抗52および54を有している。差動入力信号はこれら２
つのトランジスタのエミッタの間に供給される。２つの
PNPトランジスタのコレクタはそれぞれ抵抗56および58
を介して電流源60および62に結合されている。抵抗22お
よび24は電流源60と62の間に直列接続されている。電圧
レベルシフト用トランジスタ64はトランジスタ16および
18のベースと抵抗22および24の相互接続点との間に結合
されたコレクタ−エミッタ導電路、および基準電圧源V
REFに接続されたベースを有している。トランジスタ64
は第３図の電圧源46に関して前述したと同様の態様のレ
ベルシフトを与える。
所望の差動的に与えられた入力信号が抵抗22、24、56お
よび58を横切って発生し、出力66に出力信号Voutを発生
する。望ましくない高周波信号は上述したようにフィル
タ容量26を横切って短絡され、平衡差動負荷50の出力に
現われない。抵抗56および58は全体のフィルタ抵抗を増
大させるので容量26を横切って大きな電圧スイングを生
じさせることになる。これによって、平衡差動負荷10に
対する平衡差動負荷50のろ波性能が効果的に増大する。
よび58を横切って発生し、出力66に出力信号Voutを発生
する。望ましくない高周波信号は上述したようにフィル
タ容量26を横切って短絡され、平衡差動負荷50の出力に
現われない。抵抗56および58は全体のフィルタ抵抗を増
大させるので容量26を横切って大きな電圧スイングを生
じさせることになる。これによって、平衡差動負荷10に
対する平衡差動負荷50のろ波性能が効果的に増大する。
こうして、印加入力信号から望ましくない高周波信号
を、接地電流が導入することなしにろ波する新規な平衡
差動能動負荷が提供される。
を、接地電流が導入することなしにろ波する新規な平衡
差動能動負荷が提供される。
Claims (4)
- 【請求項１】１対の入力に印加された差動入力信号を受
信し、入力信号から不必要な周波数信号をろ波しながら
出力に出力信号を与える平衡差動負荷であって、 各々が、エミッタ、コレクタおよびベースを有し、その
ベースは互いに結合され、差動入力信号が前記エミッタ
間に供給される第１および第２のトランジスタ、 前記第１および第２のトランジスタのエミッタを、直流
動作ポテンシャルが供給される電源導体に結合する回路
手段、 前記第１および第２のトランジスタのコレクタ間に結合
され、接地電流を発生することなしに不所望の周波数信
号をろ波する容量性手段、 前記第１および第２のトランジスタのコレクタの間にそ
の端子が結合され、直列接続された第１および第２の抵
抗であって、前記平衡差動負荷の出力が前記第１の抵抗
の前記端子に結合された前記抵抗、 前記第１および第２の抵抗の前記端子に結合され、第１
および第２のほぼ等しい直流電流を流す電流供給手段、
および 前記第１および第２のトランジスタのベースの相互接続
点と前記直列接続された第１および第２の抵抗の相互接
続点との間に結合されたコレクタ−エミッタ導電路と、
負荷の出力に直流電圧レベルを設定するために供給基準
ポテンシャルを受信するベースとを有する第３のトラン
ジスタ、 を備えた前記平衡差動負荷。 - 【請求項２】前記第１のトランジスタのコレクタと前記
平衡差動負荷の出力の間に結合された第３の抵抗、およ
び 前記第２のトランジスタのコレクタと前記第２の抵抗の
前記端子の間に結合された第４の抵抗、 を備えた請求の範囲第１項に記載の平衡差動負荷。 - 【請求項３】前記電源導体と前記第１のトランジスタの
エミッタの間に結合された第５の抵抗、および 前記電源導体と前記第２のトランジスタのエミッタの間
に結合された第６の抵抗、 を備えた請求の範囲第２項に記載の平衡差動負荷。 - 【請求項４】前記電流供給手段は、 前記第１の抵抗の前記端子に結合された第１の電流源、
および 前記第２の抵抗の前記端子に結合された第２の電流源、 を備えている請求の範囲第３項に記載の平衡差動負荷。
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US06/826,034 US4644295A (en) | 1986-02-04 | 1986-02-04 | Balanced differential load and method |
| US826034 | 1986-02-04 | ||
| PCT/US1986/002502 WO1987004876A1 (en) | 1986-02-04 | 1986-11-21 | Balanced differential load |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63502236A JPS63502236A (ja) | 1988-08-25 |
| JPH06105859B2 true JPH06105859B2 (ja) | 1994-12-21 |
Family
ID=25245529
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61506321A Expired - Lifetime JPH06105859B2 (ja) | 1986-02-04 | 1986-11-21 | 平衡差動負荷 |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4644295A (ja) |
| EP (1) | EP0255826B1 (ja) |
| JP (1) | JPH06105859B2 (ja) |
| KR (1) | KR940000698B1 (ja) |
| SG (1) | SG56393G (ja) |
| WO (1) | WO1987004876A1 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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