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文檔簡介

1、常用電子元器件簡介機電技術(shù)應(yīng)用1概述:一、電子元器件的開展史 電子技術(shù)是十九世紀末、二十世紀初開始開展起來的新興技術(shù),二十世紀開展最迅速,應(yīng)用最廣泛,成為近代科學(xué)技術(shù)開展的一個重要標志。 1。第一代電子產(chǎn)品以電子管為核心(1904 ); 特點:體積大、耗電、壽命短(燈絲壽命)第一臺電子計算機重30噸,用18000個電子管,功率 25千瓦22。上世紀四十年代末誕生了第一只半導(dǎo)體三極管特點:小巧、輕便、省電、壽命長3。上世紀五十年代末期第一塊集成電路問世特點:在一小塊硅片上集成了許多晶體管,更省電,便于電子產(chǎn)品的小型化。 隨后集成電路從小規(guī)模集成電路開展到大規(guī)模和超大規(guī)模集成電路,從而使電子產(chǎn)品向

2、著高效能地低消耗、高精度、高穩(wěn)定、智能化的方向開展。 * 概 * 述 *3二、電子元器件在電子技術(shù)中的地位和作用 1。電子電路(系統(tǒng))的最根本單元 電路的正常運行(合理功能)是從每個器件的正常運行開始的。 2。在電子技術(shù)的開展中起關(guān)鍵作用 元器件的開展推動了技術(shù)的革新,新技術(shù)的開展又進一步給元器件的開展提出了新要求和空間。 * 概 * 述 *4 * 概 * 述 *三、電子元器件的種類 有源器件、無源器件、開關(guān)、接插件、電磁器件1。有源器件(電子器件)電真空器件(電子管、示涉及顯像管等)半導(dǎo)體器件(晶體二、三極管,場效應(yīng)管等)集成電路(中小規(guī)模ic、大規(guī)模及超大規(guī)模ic)5 * 概 * 述 *2

3、。無源器件(電子元件): 電阻R、電感L、電容C3。開關(guān)、接插件 工作方式:開合式、觸壓式等 功 能: 功率器件、信號器件等 形 狀:單排、雙排、彎針等4。 電磁器件 繼電器、接觸器、螺線管、電磁閥等6四、電子元器件的標準性 1。國家標準 包含了現(xiàn)行所有可知電子現(xiàn)象的描述及定義等163項。標準每年都有更新項。 2。企業(yè)標準 國家尚未制定標準,一般以新器件居多。 3。非標準件(電感類器件居多) * 概 * 述 *7電阻器:定義:導(dǎo)體對電流的阻礙作用就叫導(dǎo)體的電阻 ,R。 R = V / I作用: 電阻器主要用來控制電壓、電流,起降壓、分壓、限流、分流、隔離、匹配和信號幅度調(diào)節(jié)等。8*電 阻 器*

4、一、電阻器的分類(軸向) 電阻器的種類繁多,并且大都標準化,主要包括固定電阻器、可變電阻器和排阻。按用途分:普通電阻器、高壓電阻器、高頻無感電阻器、敏感電阻器、熔斷電阻器和精密電阻器。按材料分:9常用電阻器介紹:1。實芯電阻(碳質(zhì)電阻) * 用于初始精度和隨溫度變化的穩(wěn)定性認為不重要的普通電路。 * 阻值范圍從1到22M,允許偏差為2%和5%,阻值間隔為10%*電 阻 器*10*電 阻 器*2。薄膜電阻:金屬膜、金屬氧化膜等 適合用于要求高初始精度、低溫度系數(shù)和低噪聲的精密應(yīng)用場合 。* 典型應(yīng)用:電橋電路、RC振蕩器和有源濾波器 * 初始精度范圍:為1%10% * 阻值范圍:1301k,阻值

5、間隔為2% 11*電 阻 器*3。線繞電阻:將電阻合金絲纏繞在絕緣基體上 類別:通用線繞電阻、精密線繞電阻大功率線繞電阻、高頻線繞電阻12水泥電阻特點:1).由瓷殼填封導(dǎo)熱材料,平安性高2).有線繞和金屬氧化物兩種蕊體3).在大容量、大負荷下耐久性優(yōu)良4).精密可調(diào)電阻,功率較大,可到達幾十至上百瓦*電 阻 器*13*電 阻 器*4。電位器(可變電阻器):對數(shù)式:用于調(diào)節(jié)音調(diào),即頻率特性調(diào)節(jié),因為人 對音頻頻率的響應(yīng)為對數(shù)式的。指數(shù)式:多用于音量的調(diào)節(jié),因為人耳的強度感應(yīng)與音量成指數(shù)關(guān)系。按音量調(diào)節(jié)方式有直線式、對數(shù)式、指數(shù)式直線式:多為線繞電阻器,主要用于電壓調(diào)節(jié)14*電 阻 器*4。電位器

6、(可變電阻器):電位器的種類:普通合成碳膜電位器;帶開關(guān)小型合成碳膜電位器;單聯(lián)帶開關(guān)(無開關(guān))電位器;雙聯(lián)同軸無開關(guān)(帶開關(guān))電位器;雙聯(lián)異軸無開關(guān)(帶開關(guān))電位器;小型精密合成碳膜電位器;推拉開關(guān)合成碳膜電位器;直滑式合成碳膜電位器;精密多圈合成碳膜電位器等等。15*電 阻 器*4。電位器(可變電阻器)1)合成碳膜電位器:碳膜噴涂,是目前使用最多的一種電位器。 優(yōu)點:分辨率高、阻值范圍寬; 缺點:滑動噪聲大、耐熱耐濕性不好。2)金屬膜電位器:通過真空技術(shù)使導(dǎo)電金屬膜沉積在陶瓷基體上制成的。優(yōu)點:分辨率高、滑動噪聲較合成碳膜電位器??; 缺點:阻值范圍小、耐磨性不好。16*電 阻 器*3)線繞

7、電位器:其電阻體是由電阻絲繞在涂有絕緣材料的金屬或非金屬板上制成的。優(yōu)點:功率大、噪聲低、精度高、穩(wěn)定性好; 缺點:高頻特性較差。4)實心電位器:是用碳黑、石墨、石英粉、有機粘合劑等配制的材料混合加熱后,壓在塑料基體上,再經(jīng)加熱聚合而成。優(yōu)點:分辨率高、耐磨性好、阻值范圍寬、可靠性高、體積小; 缺點:噪聲大、耐高溫性差。17*電 阻 器*其他類型:1)單圈電位器與多圈電位器;2)單聯(lián)電位器與雙聯(lián)電位器;3)帶開關(guān)電位器,多用于電視機、收音機中作音量控制兼電源開關(guān); 4)直滑式電位器:其電阻體為長方條形,它是通過與滑座相連的滑柄作直線運動來改變電阻值的;一般用于電視機、音響中作音量控制或均衡控制

8、;5)貼片式電位器(片狀電位器);6)步進電位器:由步進電動機、轉(zhuǎn)軸電阻體、動觸點等,多用于音頻功率放大器中作音量控制;18*電 阻 器*5。貼片電阻(薄膜) 隨著電子產(chǎn)品的小型化趨勢,使用貼片元件越來越常見了,特別是采用雙列直插元件和貼片元件混合的單面電路板設(shè)計,不但電路板的體積減小了,而且生產(chǎn)本錢也很低。常用的貼片封裝:0603、0805、1206、1210 0805具體尺寸:2x1.25x0.5毫米(8mil*5mil)1206具體尺寸:3x1.5x0.5毫米(12mil*6mil)19貼片封裝與功率之間的關(guān)系0201 1/20W 0402 1/16W 0603 1/10W 0805 1

9、/8W 1206 1/4W *電 阻 器*0402=1.0 x0.5 0603=1.6x0.8 0805=2.0 x1.2 1206=3.2x1.6 1210=3.2x2.5 1812=4.5x3.2 2225=5.6x6.5 貼片電容電阻外形尺寸與封裝的對應(yīng)關(guān)系 20二、根本特性參數(shù) 1。阻值及精度 由于電阻器已標準化,其精度等級分為005、 01 (00 )、 02 (0)、I、II、III級,下表是各精度等級所對應(yīng)的偏差。*電 阻 器*21 電阻值按精度要求又劃分成幾個系列,如E96、E24、E12、E6 等,顯然,阻值間隔與精度密切相關(guān),其中E96和E24為常用規(guī)格。按國家標準,電阻器

10、的精度等級如表所示:*電 阻 器*22說明: 1)將表中的數(shù)值分別乘以10n即可得出相應(yīng)的電阻值。 如: 1K1.1K 1.2K 1.3K 1.5K 1.6K 1.8K 2K 2.2K 2.4K 2.7K 3K 3.2K3.3K 3.6K 3.9K 4.3K 4.7K 5.1K5.6K6.2K 6.6K 8.2K9.1K 10K 11K 12K 13K 15K 16K 18K 2K 22K 24K 27K 3K 32K 33K 36K 39K 43K 47K 51K 56K 62K 66K 82K 91K2)每相鄰阻值之差為允許偏差,故偏差愈小,阻值分的愈細。*電 阻 器*232、電阻器的標示

11、方法1).直接標示法:將電阻器的主要參數(shù)和技術(shù)性能用數(shù)字或字母直接標注在電阻體上.如: 5.1k 5%,5.1k J2).文字符號法將文字、數(shù)字兩者有規(guī)律組合起來表示電阻器的主要參數(shù).如: 0.1=1=0R1,3.3=33=3R3,3K3=3.3K3).貼片電阻標注方法:前兩位表示有效數(shù),第三位表示有效值后加零的個數(shù).0-10歐帶小數(shù)點電阻值表示為XRX,RXX. 如 : 471=470,105=1M ,2R2=2.2*電 阻 器*24*電 阻 器*4)。色環(huán)標注法:用特定的顏色表示數(shù)字1,2,3.及倍乘數(shù)、誤差等。a)四環(huán)電阻: 因表示誤差的色環(huán)只有金色或銀色,色環(huán)中的金色或銀色環(huán)一定是第四

12、環(huán).b)五環(huán)電阻:(1)從阻值范圍判斷:因為一般電阻范圍是0-10M,如果我們讀出的阻值超過這個范圍,可能是第一環(huán)選錯了.(2)從誤差環(huán)的顏色判斷:表示誤差的色環(huán)顏色有銀、金、紫、藍、綠、紅、棕.如里靠近電阻器端頭的色環(huán)不是誤差顏色,則可確定為第一環(huán). 25色環(huán)電阻數(shù)值對應(yīng)表:*電 阻 器*263、額定功率 額定功率是指在正常外界條件下,電阻器長期連續(xù)負荷下而不損壞(或不顯著改變其性能)所允許的消耗最大功率Pm。PPmP=VI或P=V*V/R*電 阻 器*27 一般實芯電阻,薄膜電阻,貼片電阻等額定功率較小,分1/16,1/8,1/4,1/2,1,2,3W,最大不超過5W。而線繞電阻額定功率較

13、大,從3數(shù)百瓦。*電 阻 器*284、最大工作電壓 允許的最大連續(xù)工作電壓,也稱擊穿電壓,該電壓不能僅從損耗來確定,即V= Pm*R,有時最大工作電壓往往比此值低。 如某種電阻為1M,2W,如從損耗考慮 ,則可施加1400V的電壓,但技術(shù)條件(材料)給出的最大工作電壓僅為500V。*電 阻 器*295、高頻特性 電阻器的結(jié)構(gòu)使其存在寄生電感和寄生電容,從而限制了它在高頻狀態(tài)下的使用。非線繞電阻:Lr約為0.010.05uH線繞電阻(高頻線繞除外)則Lr可達幾uH,而Cr 可達10多pf*電 阻 器*306、穩(wěn)定性 主要是指在外界條件改變時電阻值的變化程度,一般用相應(yīng)的穩(wěn)定系數(shù)表征。 溫度系數(shù):

14、溫度每變化10C而引起的電阻值變化量 分正、負溫度系數(shù) 電壓系數(shù):在規(guī)定的電壓范圍內(nèi),電壓變化1V所對應(yīng)的電阻值變化量*電 阻 器*317、老化系數(shù) 電阻在額定功率長期負荷下,阻值相對變化的百分數(shù), 它是表示電阻器壽命長短的參數(shù)。當阻值在不同溫度時發(fā)生較大變化或開路狀態(tài),說明電阻已經(jīng)損壞。8、噪聲 產(chǎn)生于電阻中的不規(guī)則電壓起伏,包括熱噪聲和電流噪聲。一般噪聲電壓很小,只在對精度要求比較高的電路中需要注意。*電 阻 器*32三、命名法 根據(jù)國家標準,我國的電阻器型號由五局部組成:*電 阻 器*33四、幾類特殊應(yīng)用的電阻 用不同材料添加后制作的具有隨環(huán)境參數(shù)(溫度、光照、氣體等)改變而強烈變化(指

15、數(shù)&突變)的電阻器件。主要有以下幾種: 熱敏電阻、壓敏電阻、光敏電阻、氣敏電阻、濕敏電阻、力敏電阻*電 阻 器*341。熱敏電阻 其電阻值會隨著本體溫度的變化呈現(xiàn)出階躍性的變化,具有半導(dǎo)體特性。按照溫度系數(shù): 正溫度系數(shù)熱敏電阻(PTC) 負溫度系數(shù)熱敏電阻(NTC) 用途: 自動消磁、延時啟動、恒溫加熱、過流保護、熱保護、傳 感器。 新器件:線性溫度傳感器 (正溫度線性熱敏電阻)*電 阻 器*352。壓敏電阻 在一定電流電壓范圍內(nèi)電阻值隨電壓而變 (VDR)用途:浪涌吸收、保護電路、功能應(yīng)用3。光敏電阻 利用半導(dǎo)體的光電效應(yīng)制成的一種電阻值隨入射光的強弱而改變的電阻器 用途:射線光譜探測,光

16、電控制系統(tǒng)(航標燈、路燈、位置、厚度檢測,相機自動曝光、光電計數(shù)器、煙霧報警器、光電跟蹤系統(tǒng))*電 阻 器*364。氣敏電阻 利用某些半導(dǎo)體材料吸收某種氣體而產(chǎn)生氧化復(fù)原反應(yīng)而制成,主要成分是金屬氧化物。應(yīng)用:CO、酒精、煤氣、甲烷等5。濕敏電阻 由感濕層、電極、基板組成的隨濕度產(chǎn)生阻值變化的元件,主要應(yīng)用于干濕度計。*電 阻 器*376。力敏電阻 阻值隨作用力而變化的敏感元件。 類型:壓阻式(電阻率)和應(yīng)變式(截面積)。 主要應(yīng)用:加速度、壓力傳感器、觸摸屏。 *電 阻 器*38普通電阻的選用常識a.正確選有電阻器的阻值和誤差: 阻值選用:原則是所用電阻器的標稱阻值與所需電阻器阻值差值越小越

17、好. 誤差選用:時間常數(shù)RC電路所需電阻器的誤差盡量小.一般可選5%以內(nèi).對退耦電路,反應(yīng)電路濾波電路負載電路對誤差要求不太高.可選10%-20%的電阻器. 39普通電阻的選用常識b.注意電阻器的極限參數(shù): 額定電壓:當實際電壓超過額定電壓時,即便滿足功率要求,電阻器也會被擊穿損壞. 額定功率:所選電阻器的額定功率應(yīng)大于實際承受功率的兩倍以上才能保證電阻器在電路中長期工作的可靠性. c.要首選通用型電阻器: 通用型電阻器種類較多、規(guī)格齊全、生產(chǎn)批量大,且阻值范圍、外觀形狀、體積大小都有挑選的余的,便于采購、維修. 40普通電阻的選用常識d.根據(jù)電路特點選用: 高頻電路:分布參數(shù)越小越好,應(yīng)選用

18、金屬膜電阻、金屬氧化膜電阻等高頻電阻. 低頻電路:繞線電阻、碳膜電阻都適用. 功率放大電路、偏置電路、取樣電路:電路對穩(wěn)定性要求比較高,應(yīng)選溫度系數(shù)小的電阻器. 退耦電路、濾波電路: 對阻值變化沒有嚴格要求,任何類電阻器都適用. e.根據(jù)電路板大小選用電阻: 直插件或者表貼件 。41一、電容器分類1。按介質(zhì)材料分:空氣、云母、瓷介、紙介、薄膜(塑料、滌綸)、電解質(zhì)等不下數(shù)十種;2。按調(diào)節(jié)方式:有固定、可變、微調(diào)之分;3。按極性:有極性和無極性電容器: 由兩個金屬極,中間夾有絕緣材料(介質(zhì))構(gòu)成。 42二、電容器的作用1。信號耦合:隔直通交,主要包括紙介(包括金屬化紙介),薄膜,電解等;2。電源

19、濾波:用來濾除交流成分,使輸出的直流更平滑,主要用電解;3。高頻回路:信號調(diào)節(jié)、震蕩器,主要用云母、瓷介、CBB等;4。電力系統(tǒng)中用于提高功率因數(shù); 耐高壓,油浸介質(zhì);*電 容 器*43*電 容 器*5計時:電容器與電阻器配合使用,確定電路的時間常數(shù)。6儲能:儲存電能,用于必須要的時候釋放。例如相機閃光燈,加熱設(shè)備等等。某些電容的儲能水平已經(jīng)接近鋰電池的水準(超級電容、電容電池),一個電容儲存的電能可以供一個手機使用一天。44*電 容 器*7。電路去耦和旁路:瓷片、電解、獨石去耦電容作用:1)作為本集成電路的蓄能電容;2)濾除該器件產(chǎn)生的高頻噪聲,切斷其通過供電回路進行傳播的通路;3)防止電源

20、攜帶的噪聲對電路構(gòu)成干擾。 45三、電容器的根本參數(shù) 1。電容量及精度 與電阻類似,也有E6,E12,E24等系列,意義類同。而精度則分為八級 :*電 容 器*462 。耐壓強度 通常用三個量表征電容器的耐壓強度1)直流工作電壓,即長期平安工作所承受的最高直流電壓。2)實驗電壓,指在較短時間(通常為5秒1分)內(nèi)電容器所能承受的不被擊穿的電壓,有時用額定工作電壓/實驗電壓來表示耐壓強度。3)交流工作電壓,在交流工作狀態(tài)下,介質(zhì)損耗將要增加,交流工作電壓一般比額定直流電壓低,約為(1060)*電 容 器*473 。損耗角 這是表征電容器介質(zhì)損耗(漏電損耗)的量,因為理想的電容器兩端,除電容外漏電阻

21、為無窮大,但由于存在介質(zhì)損耗,Rs并不是理想的無窮大,故電容器兩端電壓V與流經(jīng)電容器的電流I不再是90度的相移,由于a很小,atga,通常tga表示這個損耗。 在各類電容器中云母、瓷介、薄膜電容的tga比較小,約為0.0020.0002,紙介電容約為0.0050.05,而電解電容最大可達0.10.2。*電 容 器*電容等效:484。高頻特性 由于結(jié)構(gòu)原因,電容器亦存在寄生電感,故限制了電容器的上限使用頻率,*電 容 器*高頻電容等效:495。溫度系數(shù)(溫度穩(wěn)定性)及允許使用環(huán)境溫度 為減小環(huán)境溫度對電容器的影響,一般都規(guī)定了電容器的環(huán)境溫度,以下是幾組環(huán)境溫度表:*電 容 器*50四、電容器的

22、標注方法1。直接數(shù)字標注法:如電解電容,云母、瓷片電容。2。10次冪標注法:中小容量(電解除外)局部用10次冪標注,由三位數(shù)構(gòu)成,前二位數(shù)字即為電容的容量,第三位則為10的倍乘數(shù),如:103:10*103=10,000pf=0.01uf104:10*104=100,000pf=0.1uf681:68*10=680pf3。色環(huán)標注法及耐壓等級標注*電 容 器*51五、電容器的命名方法根據(jù)國家標準,電容器的規(guī)格標注也由五局部構(gòu)成。*電 容 器*52電容器符號-材質(zhì)-結(jié)構(gòu)對應(yīng)表:*電 容 器*53*電 容 器*六、可調(diào)電容器 形 式:可調(diào)式和半可調(diào)式; 介 質(zhì):空氣、薄膜、云母、瓷介等; 調(diào)節(jié)規(guī)律:

23、直線式、指數(shù)式; 結(jié) 構(gòu):雙聯(lián)等容,雙聯(lián)差容 54七、貼片電容 以小容量為主,體積小,分布參數(shù)低,具有比較好的高頻特性。*電 容 器*55八、電容器選用及使用重點事項:1,一般在低頻耦合或旁路,電氣特性要求較低時,可選用電解、紙介、滌綸電容器;在高頻高壓電路中,應(yīng)選用瓷介電容器或云母電容器;在電源濾波和退耦電路中,可選用電解電容器。2,在振蕩電路、延時電路、音調(diào)電路中,電容器容量應(yīng)盡可能與計算值一致。在各種濾波器中(選頻網(wǎng)絡(luò)),電容器容量要求精確;在退耦電路、低頻耦合電路中,對容量及精度的要求不太嚴格。*電 容 器*563,電容器額定電壓應(yīng)高于實際工作電壓,并要有足夠的余地,一般選用耐壓值為實

24、際工作電壓兩倍以上的電容器。 4,優(yōu)先選用絕緣電阻高,損耗小的電容器,還要注意使用環(huán)境(高壓、高熱、低溫)。*電 容 器*57電感器(變壓器):一、電感器的分類 電感器的種類繁多,但大都為非標準件,國家標準少,企業(yè)標準多,有些情況則自行繞制,形式上有變壓器及電感器兩大類。變壓器:電源變壓器、調(diào)壓變壓器、音頻變壓器、中頻變壓器、高頻變壓器、脈沖變壓器等電感器: 空芯,磁芯及鐵芯電感器58二、根本參數(shù)1。變壓器的根本參數(shù):變壓比:輸入電壓與輸出電壓比值輸出功率:長時間工作時輸出最大電壓與電流乘積效率(或變損):輸出功率與輸入功率之比*電 感 器*592。電感器的根本參數(shù):1)標注方法 標注有色標法

25、和直標法,方法和電阻類似。2)品質(zhì)因數(shù)(Q值) 說明損耗大小的參數(shù),Q值愈高,損耗愈小。 *電 感 器*60電感器的根本參數(shù):3)寄生電容或線圈固有頻率 在使用線圈時必須使工作頻率遠小于f04)額定電流 主要針對電源中的扼流圈或大功率諧震線圈而言,使通過扼流圈的電流遠小于額定電流。*電 感 器*61三、鐵芯及磁芯 1。鐵芯:主要用于電源或低頻設(shè)備中材質(zhì):鐵氧體,矽鋼片 ,增加導(dǎo)磁效率,減小損耗2。磁芯:錳芯:用于低頻電路中鎳芯:用于高頻電路中*電 感 器*62一、特性: 單向?qū)щ娮饔?,也就是在正向電壓的作用下,?dǎo)通電阻很??;而在反向電壓作用下導(dǎo)通電阻極大或無窮大 。1、額定正向工作電流: 二極

26、管長期連續(xù)工作時允許通過的最大正向電流值 電流過大-熱擊穿(鍺90、硅140 ) 晶體二極管632、最高反向工作電壓: 加在二極管兩端的反向電壓高到一定值時,會將管子擊穿,失去單向?qū)щ娔芰?。 反壓增高-反壓擊穿3、反向電流 二極管在規(guī)定的溫度和最高反向電壓作用下,流過二極管的反向電流。*二 極 管*64二、二極管的分類1。材料:可分為鍺二極管(Ge管0.4V)和硅二極管(Si管0.7V)2。用途:整流、檢波、穩(wěn)壓、開關(guān)、發(fā)光、變?nèi)荻O管等 3。管芯結(jié)構(gòu):又可分為點接觸型、面接觸型及平面型二極管 *二 極 管*65三、二極管在整流電路中的應(yīng)用1。半波整流回路:2。全波整流回路:3。橋式整流回路

27、:*二 極 管*66四、其他應(yīng)用1。檢波電路2。穩(wěn)壓電路*二 極 管*673。調(diào)諧電路4。指示電路(管壓降/計算)*二 極 管*改變電壓V改變頻率f068常用IN4000系列整流二極管參數(shù)表 常用IN4700系列穩(wěn)壓二極管參數(shù)表*二 極 管*69一、晶體三極管分類 1.極性及材料:晶體三極管主要有硅晶體三極管和鍺晶體三極管,兩種半導(dǎo)體都有PNP型和NPN型兩種類型。 晶體三極管 晶體三極管,具有電流放大作用,是電子電路的核心元件。702。按電流容量分類 小功率晶體管、中功率晶體管和大功率晶體管。 3。按工作頻率分類 低頻晶體管、高頻晶體管和超高頻晶體管等。 4。按封裝結(jié)構(gòu)分類 金屬封裝、塑料封

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