1安全用电
1. 用电安全的基本要素有：电气绝缘良好、保证安全距离、线路与插座容量与设备功率相适宜、不使用三无产品。
2. 实验室内电气设备及线路设施必须严格按照安全用电规程和设备的要求实施，不许乱接、乱拉电线，墙上电源未经允许，不得拆装、改线。
3. 在实验室同时使用多种电气设备时，其总用电量和分线用电量均应小于设计容量。连接在接线板上的用电总负荷不能超过接线板的最大容量。 4. 实验室内应使用空气开关并配备必要的漏电保护器；电气设备和大型仪器须接地良好，对电线老化等隐患要定期检查并及时排除。 5. 不得使用闸刀开关、木质配电板和花线。 6. 接线板不能直接放在地面，不能多个接线板串联。
7. 电源插座需固定；不使用损坏的电源插座；空调应有专门的插座。 8. 实验室用电的注意事项：
A. 实验前先检查用电设备，再接通电源；实验结束后，先关仪器设备，再关闭电源。
B. 工作人员离开实验室或遇突然断电，应关闭电源，尤其要关闭加热电器的电源开关。
C. 不得将供电线任意放在通道上，以免因绝缘破损造成短路。
2 焊接的基本知识和使用方法
1、 电烙铁
新烙铁使用前，应用细砂纸将烙铁头打光亮，通电烧热，蘸上松香后用烙铁头刃面接触焊锡丝，使烙铁头上均匀地镀上一层锡。这样做，可以便于焊接和防止烙铁头表面氧化。旧的烙铁头如严重氧化而发黑，可用钢挫挫去表层氧化物，使其露出金属光泽后，重新镀锡，才能使用。
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电烙铁要用220V交流电源，使用时要特别注意安全。应认真做到以下几点： 电烙铁插头最好使用三极插头。要使外壳妥善接地。
使用前，应认真检查电源插头、电源线有无损坏。并检查烙铁头是否松
动。
电烙铁使用中，不能用力敲击。要防止跌落。
烙铁头上焊锡过多时，可用布擦掉。不可乱甩，以防烫伤他人。 焊接
过程中，烙铁不能到处乱放。不焊时，应放在烙铁架上。注意电源线不可搭在烙铁头上，以防烫坏绝缘层而发生事故。
使用结束后，应及时切断电源，拔下电源插头。冷却后，再将电烙铁收
回工具箱。
2、焊锡和助焊剂
焊接时，还需要焊锡和助焊剂。
焊锡：焊接电子元件，一般采用有松香芯的焊锡丝。这种焊锡丝，熔点
较低，而且内含松香助焊剂，使用极为方便。
助焊剂：常用的助焊剂是松香或松香水（将松香溶于酒精中）。使用助
焊剂，可以帮助清除金属表面的氧化物，利于焊接，又可保护烙铁头。焊接较大元件或导线时，也可采用焊锡膏。但它有一定腐蚀性，焊接后应及时清除残留物。
3、辅助工具
为了方便焊接操作常采用尖嘴钳、偏口钳、镊子和小刀等做为辅助工具。应学会正确使用这些工具。 4、焊前处理
焊接前，应对元件引脚或电路板的焊接部位进行焊前处理 （1）清除焊接部位的氧化层
可用断锯条制成小刀。刮去金属引线表面的氧化层，使引脚露出金属光泽。 印刷电路板可用细纱纸将铜箔打光后，涂上一层松香酒精溶液。 （2）元件镀锡
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在刮净的引线上镀锡。可将引线蘸一下松香酒精溶液后，将带锡的热烙铁头压在引线上，并转动引线。即可使引线均匀地镀上一层很薄的锡层。导线焊接前，应将绝缘外皮剥去，再经过上面两项处理，才能正式焊接。若是多股金属丝的导线，打光后应先拧在一起，然后再镀锡。 5、焊接技术
做好焊前处理之后，就可正式进行焊接。 （1）焊接方法
手持电烙铁。左手用尖嘴钳或镊子夹持元件或导线。焊接前，电烙铁要
充分预热。烙铁头刃面上要吃锡，即带上一定量焊锡。
将烙铁头刃面紧贴在焊点处。电烙铁与水平面大约成60℃角。以便于熔
化的锡从烙铁头上流到焊点上。烙铁头在焊点处停留的时间控制在2～3秒钟。
抬开烙铁头。左手仍持元件不动。待焊点处的锡冷却凝固后，才可松开
左手。
用镊子转动引线，确认不松动，然后可用偏口钳剪去多余的引线。 （2）焊接质量
焊接时，要保证每个焊点焊接牢固、接触良好。要保证焊接质量。 所示应是锡点光亮，圆滑而无毛刺，锡量适中。锡和被焊物融合牢固。
不应有虚焊和假焊。
虚焊是焊点处只有少量锡焊住，造成接触不良，时通时断。假焊是指表
面上好像焊住了，但实际上并没有焊上，有时用手一拔，引线就可以从焊点中拔出。这两种情况将给电子制作的调试和检修带来极大的困难。只有经过大量的、认真的焊接实践，才能避免这两种情况。
焊接电路板时，一定要控制好时间。太长，电路板将被烧焦，或造成铜
箔脱落。从电路板上拆卸元件时，可将电烙铁头贴在焊点上，待焊点上的锡熔化后，将元件拔出。
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3 常用的元器件的识别与测量
一、电阻
电阻在电路中用“R”加数字表示，如：R1表示编号为1的电阻。电阻在电路中的主要作用为分流、限流、分压、偏置等。
1、参数识别：电阻的单位为欧姆（Ω），倍率单位有：千欧（KΩ），兆欧（MΩ）等。换算方法是：1兆欧=1000千欧=1000000欧
电阻的参数标注方法有3种，即直标法、色标法和数标法。
a、数标法主要用于贴片等小体积的电路，如：472 表示 47×100Ω（即4.7K）； 104则表示100K
b、色环标注法使用最多，现举例如下： 四色环电阻 五色环电阻（精密电阻）
2、电阻的色标位置和倍率关系如下表所示：
颜色 有效数字 倍率 允许偏差（%） 银色 / x0.01 ±10 金色 / x0.1 ±5
黑色 0 +0 / 棕色 1 x10 ±1 红色 2 x100 ±2 橙色 3 x1000 / 黄色 4 x10000 /
绿色 5 x100000 ±0.5 蓝色 6 x1000000 ±0.2 紫色 7 x10000000 ±0.1
灰色 8 x100000000 / 白色 9 x1000000000 / 二、电容 1、电容在电路中一般用“C”加数字表示（如C13表示编号为13的电容）。电容是由两片金属膜紧靠，中间用绝缘材料隔开而组成的元件。电容的特性主要是隔直流通交流。
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电容容量的大小就是表示能贮存电能的大小，电
容对交流信号的阻碍作用称为容抗，它与交流信号的频率和电容量有关。
容抗XC=1/2πf c (f表示交流信号的频率，C表示电容容量)
电话机中常用电容的种类有电解电容、瓷片电容、贴片电容、独石电容、钽电容和涤纶电容
等。2、识别方法：电容的识别方法与电阻的识别方法基本相同，分直标法、色标法和数标法3种。电容的基本单位用法拉（F）表示，其它单位还有：毫法（mF）、微法（uF）、纳法 （nF）、皮法（pF）。
其中：1法拉=103毫法=106微法=109纳法=1012皮法 容量大的电容其容量值在电容上直接标明，如10 uF/16V 容量小的电容其容量值在电容上用字母表示或数字表示 字母表示法：1m=1000 uF 1P2=1.2PF 1n=1000PF
数字表示法：一般用三位数字表示容量大小，前两位表示有效数字，第三位数字是倍率。 三、晶体二极管
晶体二极管在电路中常用“D”加数字表示，如： D5表示编号为5的二极管。
1、作用：二极管的主要特性是单向导电性，也就是在正向电压的作用下，导通电阻很小；而在反向电压作用下导通电阻极大或无穷大。正因为二极管具有上述特性，无绳电话机中常
把它用在整流、隔离、稳压、极性保护、编码控制、调频调制和静噪等电路中。
电话机里使用的晶体二极管按作用可分为：整流二极管（如1N4004）、隔离二极管（如1N4148）、肖特基二极管（如BAT85）、发光二极管、稳压二极管等。
2、识别方法：二极管的识别很简单，小功率二极管的N极（负极），在二极管外表大多采用一种色圈标出来，有些二极管也用二极管专用符号来表示P极（正极）或N极（负极），也有采用符号标志为“P”、“N”来确定二极管极性的。发光二极管的正负极可从引脚长短来识别，长脚为正，短脚为负。
3、测试注意事项：用数字式万用表去测二极管时，红表笔接二极管的正极，黑表笔接二极管的负极，此时测得的阻值才是二极管的正向导通阻值，这与指针式万用表的表笔接法刚好相反。
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四、稳压二极管
稳压二极管在电路中常用“ZD”加数字表示，如：ZD5表示编号为5的稳压管。
1、稳压二极管的稳压原理：稳压二极管的特点就是击穿后，其两端的电压基本保持不变。
这样，当把稳压管接入电路以后，若由于电源电压发生波动，或其它原因造成电路中各点电 压变动时，负载两端的电压将基本保持不变。 2、故障特点：稳压二极管的故障主要表现在开路、短路和稳压值不稳定。在这3种故障中，
前一种故障表现出电源电压升高；后2种故障表现为电源电压变低到零伏或输出不稳定。
五、晶体三极管
在电路中常用“Q”加数字表示，如：Q17表示编号为17的三极管。 1、特点：晶体三极管（简称三极管）是内部含有2个PN结，并且具有放大能力的特殊器件。
它分NPN型和PNP型两种类型，这两种类型的三极管从工作特性上可互相弥补，所谓OTL电路中的对管就是由PNP型和N
PN型配对使用。
电话机中常用的PNP型三极管有：A92、9015等型号；NPN型三极管有：A42、9014、9018、 9013、9012等型号。
2、晶体三极管主要用于放大电路中起放大作用，在常见电路中有三种接法。为了便于比较，将晶体管三种接法电路所具有的特点列于下表，供参考。
名称 共发射极电路 共集电极电路（射极输出器） 共基极电路
输入阻抗 中（几百欧～几千欧） 大（几十千欧以上） 小（几欧～几十欧）
输出阻抗 中（几千欧～几十千欧） 小（几欧～几十欧） 大（几十千欧～几百千欧）
电压放大倍数 大 小（小于1并接近于1） 大
电流放大倍数 大（几十） 大（几十） 小（小于1并接近于1） 功率放大倍数 大（约30～40分贝） 小（约10分贝） 中（约15～20分贝）
频率特性 高频差 好 好 六．发光二极管：
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它是半导体二极管的一种，可以把电能转化成光能；常简写为LED。发光二极管与普通二极管一样是由一个PN结组成，也具有单向导电性。当给发光二极管加上正向电压后，从P区注入到N区的空穴和由N区注入到P区的电子，在PN结附近数微米内分别与N区的电子和P区的空穴复合，产生自发辐射的荧光。不同的半导体材料中电子和空穴所处的能量状态不同。当电子和空穴复合时释放出的能量多少不同，释放出的能量越多，则发出的光的波长越短。常用的是发红光、绿光或黄光的二极管。
发光二极管的反向击穿电压约5伏。它的正向伏安特性曲线很陡，使用时必须串联限流电阻以控制通过管子的电流。
4 直流稳压电源和充电器的设计制作
4.1原理说明
直流稳压电源是一种将220V工频交流电转换成稳压输出6V、3V的直流电压的装置，它需要变压、整流、滤波、稳压四个环节才能完成，见图4-1。
T整流 工频交流脉动直流滤波稳压 直流负载
图4-1直流稳压电源方框
电源变压器的作用是将220v的交流电压变换为9v的交变电压，以提供整
流滤波电路所需电压。整流电路由四个整流二极管按桥式整流方法连接对输入交流电压进行整流。 整流电路
利用单向导电元件，把50Hz的正弦交流电变换成脉动的直流电
整流电路常采用二极管单相全波整流电路。在u2的正半周内，二极管D1、D2导通，D3、D4截止；u2的负半周内，D3、D4导通，D1、D2截止。正负半周内部都有电流流过的负载电阻RL，且方向是一致的。电路的输出波形如图4-2所示。
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图4-2 输入与输出波形
在桥式整流电路中，每个二极管都只在半个周期内导电，所以流过每个二极管的平均电流等于输出电流的平均值的一半，即 电路中的每只二极管承受的最大反向电压为滤波电路
可以将整流电路输出电压中的交流成分大部分加以滤除，从而得到比较平滑的直流电压。
滤波电路把经过桥式整流电路得到的直流电压的纹波滤去，但其输出电流电压不太稳定，内阻和纹波较大。C1、C2为滤波电容。 稳压电路
稳压电路的功能是使输出的直流电压稳定，不随交流电网电压和负载的变化而变化。稳压电路的基本组成：又VT1和VT2组成的复合管（调频管）、又R2和LED1组成的过流保护、由R3和LED2组成的稳压电路、由VT3组成的放大器、由R4和R5加R6组成的取样电路。
在设计中，由于滤波电路输出电压和电流不是太稳定，常利用电容器两端的电压不能突变和流过电感器的电流不能突变的特点将电容器和负载电容并联或电容器与负载电阻串联，以达到使输出波形基本平滑的目的。选择电容滤波电路I2Io11.5~2后，直流输出电压：Uo1=(1.1～1.2)U2，直流输出电流：
（I2是变压器副边电流的有效值。），稳压电路可以采用复合管稳压电路。 直流稳压电源充电器部分
从桥式整流电路输出的直流经过电阻R7后，在VT4集电极产生压降，对电
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If1Io12 2U2(U2是变压器副边电压有效值)。
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池进行普充。快充部分原理与普充电路原理相同，但由于R9阻值比R7阻值小，而桥式整流电路输出电压一定，因此在快充电路产生的电流大。普冲是R7部分，快冲为R9部分，两者的区别是快冲电流远远大于普冲电流。在充电电路中VD5和VD6起到了保护电路的作用，例如，当电池充满电时，VD5阴极电压为3V，远远大于阳极电压，VD5截止；LED3和LED4是充电显示作用，二极管电压为稳定时，恒亮，显示电池已充满。 整体原理图如下图所示：
4.2产品简介
直流稳压电源和充电器是由整流电路、滤波电路、稳压电路、充电电路组成、电源变压器把220V的交流电变成9V的交流电，通过整流桥把交流电变成直流电，然后通过滤波电路和稳压电路得到稳定平滑的直流电，可以供给我们日常生活中一些小型电子产品的外接电源，并且可以对5号、7号电池进行充电，给我们的日常生活带来了方便。
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4.3测试参数
充电器电压测量
V1 3.4V
充电器电流测量
I1 64mA
I2 150mA V2 6.4V 5 六管超外差式收音机
5.1原理介绍
天线接收到的高频信号通过输入电路与收音机的本机振荡频率（其频率较外来高频信号高一个固定中频，我国中频标准规定为465KHZ）一起送入变频管内混合——变频，在变频级的负载回路（选频）产生一个新频率即通过差频产生的中频，中频只改变了载波的频率，原来的音频包络线并没有改变，中频信号可以更好地得到放大，中频信号经检波并滤除高频信号。再经低放，功率放大后，推动扬声器发出声音。
本机工作原理简述。电路图见实习图3-3所示C1、B1组成天线输入回路。VT1、B2、B1、C组成变频级。VT1为变频管。初级线圈与C构成变频级负载。C1、B2组成本机振荡电路，C6为振荡耦合电路，VT2、VT3组成中频放大电路，2AP9为检波电路，R9为音量电位器（带电源开关），C16为高频耦合电容。
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VT4、VT5为前置低频放大级、VT6、VT7组成乙类推挽功率放大器。R16、C21、C17为电源波波电路。R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R12、R10、R11、R13、R17、R18为各级的直流偏置电阻。 整体原理图如下图所示：
5.2产品简介
超外差电路将所要收听的电台在调谐电路里调好以后，经过电路本身的作用，就变成另外一个预先确定好的频率，然后再进行放大和检波。这个固定的频率，是由差频的作用产生的。如果我们在收音机内制造—个振荡电波(通常称为本机振荡)，使它和外来高频调幅信号同时送到一个晶体管内混合，这种工作叫混频。由于晶体管的非线性作用导致混频的结果就会产生一个新的频率，这就是外差作用。采用了这种电路的收音机叫外差式收音机，混频和振荡的工作，合称变频。
民用超外差式收音机的中频一般选择在465kHz或455KHz。混频器的输出回路和中领变压器专门对465kHz或465KHz谐振。为什么固定在一个频率能够选择电台呢?原来，仍是调谐回路调选到电台，但本地振荡电路的工作频率随着调谐回路的频率变化，即本振频率总比电台的频率高一个中频，并且中频信号的振
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幅包络与高频信号的振幅包络完全相同，这就使得音额信号能够通过检波器再现。假设一个收音机工作在800KHz到1800KHz，中频工作在470KHz，那么本地振荡频率应当在800+470＝1270kHz到1800+470＝2270kHz之间变化。当然如果本地振荡频率从1800-470＝1330KHz到18000-470＝1330KHz间变化，即比电台总低470kHz的频率，那么仍旧能够得出差频470KHz的结果。但实际生产的收音机中的本振频率是选高于电台信号频率的。因此电台信号频率或称调幅信号频率(Fs)与本地振荡频率(Fo)和中频频率(IF)之间的关系为Fo-Fs=IF。
从上面分析可知高于本振—个中频或者低于本振一个中频的电台信号都能够进入中频放大器，从而在收音机中产生干扰，这种干扰叫做镜像干扰，两信号的频率叫做镜像频率。解决镜像干扰的基本方法就是提高输入调谐回路的选择性，使本振频率严格高于电台信号的频率，在上例中当本振频率为1270KHz时，调谐回路尖锐地选择在800KHz，那么镜像频率1740KHz就难以进入调谐回路引起干扰。
超外差式收音机的中频放大电路采用了固定调谐的电路，这—特点使它比其他收音机优越得多，综合起来有如下优点：
(1)用作放大的中频，可以选择那些易于控制的、有利于工作的领率(我国采用的中频频率为465千赫)，以便适合于管子和电路的性质，能够得到较为稳定和最大限度的放大量。
(2)各个波段的输入信号都变成了固定的中频，电路将不因外来频率的差异而影响工作，这样各个频带就能够得到均匀的放大，这对于频率相差很大的高频信号(短波)来说，是特别有利的。
(3)如果外来信号和本机振荡相差不是预定的中频，就不可能进入放大电路。因此在接收一个需要的信号时，混进来的干扰电波首先就在变频电路被剔除掉，加之中频放大电路是一个调谐好了的带有滤波性质的电路，所以收音机的选择性指标很高。
超外差式收音机和简易型收音机相比，虽然线路比较复杂，晶体管和元件用的较多，因而成本较贵，但无论在灵敏度、选择性、音量和音质等方面，都远优
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于简易型收音机。它与简易型收音机不同的地方是增加了两个部分：变频级和中频放大级。除此以外，检波级及音频放大级和简易型半导体收音机里所用的电路没有什么两样。
5.3 测试参数
收音机各级电流测量 整机电流 12.0mA
收音机各级电压测量 变频级中放级检波级低放级功放级功放级整机 VT1 Ve(V) Vb(V) Vc(V)
0.85 1.05 2.5 VT2 0 0.75 2,.5 VT3 0.2 0.7 1.5 VT4 0 0.7 1.4 VT5 1.50 2.25 3.05 VT6 0 0.7 1.5 电压 2.9V Ia 0.65mA Ib 1.1mA Ic 5mA Id 1.6mA 6 PCB板设计与制作
6.1 protel 99 se简介
Protel99SE是应用于Windows9X/2000/NT操作系统下的EDA设计软件，采用设计库管理模式，可以进行联网设计，具有很强的数据交换能力和开放性及3D模拟功能，是一个32位的设计软件，可以完成电路原理图设计，印制电路板设计和可编程逻辑器件设计等工作，可以设计32个信号层，16个电源--地层和16个机加工层。 一、Protel 99 SE的系统组成
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按照系统功能来划分，Protel99se主要包含以下俩大部分和6个功能模。 1、电路工程设计部分
(1)电路原理设计部分（Advanced Schematic 99）：电路原理图设计部分包括电路图编辑器（简称SCH编辑器）、电路图零件库编辑器（简称Schlib编辑器）和各种文本编辑器。本系统的主要功能是：绘制、修改和编辑电路原理图；更新和修改电路图零件库；查看和编辑有关电路图和零件库的各种报表。 （2）印刷电路板设计系统（Advanced PCB 99）：印刷电路板设计系统包括印刷电路板编辑器（简称PCB编辑器）、零件封装编辑器（简称PCBLib编辑器）和电路板组件管理器。本系统的主要功能是：绘制、修改和编辑电路板；更新和修改零件封装；管理电路板组件。
（3）自动布线系统（Advanced Route 99）：本系统包含一个基于形状（Shape-based）的无栅格自动布线器，用于印刷电路板的自动布线，以实现PCB设计的自动化。 2、电路仿真与PLD部分
（1）电路模拟仿真系统（Advanced SIM 99）：电路模拟仿真系统包含一个数字/模拟信号仿真器，可提供连续的数字信号和模拟信号，以便对电路原理图进行信号模拟仿真，从而验证其正确性和可行性。
（2）可编程逻辑设计系统（Advanced PLD 99）：可编程逻辑设计系统包含一个有语法功能的文本编辑器和一个波形编辑器（Waveform）。本系统的主要功能是；对逻辑电路进行分析、综合；观察信号的波形。利用PLD系统可以最大限度的精简逻辑部件，使数字电路设计达到最简化。
（3）高级信号完整性分析系统（Advanced Integrity 99）：信号完整性分析系统提供了一个精确的信号完整性模拟器，可用来分析PCB设计、检查电路设计参数、实验超调量、阻抗和信号谐波要求等。
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6.2 原理图绘制
用protel 99se绘制的电路原理图如图下所示：
6.3 PCB图绘制
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6.4 PCB板制作
制作主要步骤：
1.用激光打印机打印在热转印纸上。
2.用细砂纸擦干净敷铜板，磨平四周，将打印好的热转印纸覆盖在敷铜板上，送入照片过塑机( 调到180.5~200℃)来回压几次，使融化的墨粉完全吸附在敷铜板上。
3.敷铜板冷却后揭去热转印纸，放到双氧水+盐酸+水（2:1:2）混合液或FeCl3溶液中腐蚀后即可形成做工精细的印刷电路板. 待板上的铜腐蚀完后，取出板，将腐蚀液擦干净。 注意事项：
1 为保险起见，建议布线的宽度在15mil或以上。 2 线距定在 10mil 或以上
3 零件焊盘可以定义大一点。我是定义为四方的70 * 70 mil. IC 脚是定为为方的60 * 80
4 打印时将过孔也要打印出来，这样，钻孔时就有定位，非常方便。 5 用烫斗的温度不要过高。我的National烫斗有6档，我只用到第3档。过高的温度可能会烫坏敷铜板。
6 用烫斗的时间大约1分钟左右，用力压及不同方向移动。
7 不要在敷铜板热的时候撕开热转印纸，否则会将热转印纸的胶也撕在铜板上，影响腐蚀。
8 请准备好笔尖较细的油性笔，可以补救稍有问题的转印。
焊接完成后，成品如下图所示：
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