Filtre passe bas 2ordre

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https://www.youtube.com/watch?v=x7QjOZDb8Lk

Zusammenfassung

TLDRPrezentarea se focusează pe simularea unui filtru trece-jos de ordinul 2, utilizând software-ul Proteus. Se explică procesul pas cu pas al simulării, pornind de la crearea unui nou proiect, selectarea componentelor necesare (o rezistență, o bobină și un condensator) și setarea parametrilor corespunzători, cum ar fi numele proiectului și valorile tensiunii de intrare. În cadrul simulării, se ilustrează modul de funcționare al filtrului, inclusiv determinarea frecvenței de tăiere și vizualizarea semnalelor de intrare și ieșire prin intermediul unui osciloscop virtual. Atenția este atrasă asupra diferenței dintre banda de trecere și banda de atenuare, subliniind importanța adaptării frecvenței de intrare pentru a observa efectele filtrului.

Mitbringsel

  • 🛠 Simularea se realizează în Proteus.
  • ⚙️ Se folosesc o rezistență, o bobină și un condensator.
  • 🔧 Frecvența de intrare inițială este 0.5 kHz.
  • 📉 Frecvența de tăiere observată este 562 Hz.
  • 🔍 Banda de trecere permite trecerea semnalului.
  • 🔇 Banda de atenuare reduce semnalul.
  • 🖥 Vizualizarea se face cu un osciloscop virtual.
  • 🔄 Semnalele din afara benzii de trecere sunt filtrate.
  • 🔑 Proiectul demonstrează funcționarea filtrului.
  • 🕹 Schimbarea frecvenței de intrare arată efectele filtrului.

Zeitleiste

  • 00:00:00 - 00:05:00

    Astăzi vom simula un filtru trece-jos de ordinul 2 folosind software-ul Proteus în versiunea demo. Vom începe prin crearea unui dosar pentru proiecte, iar apoi vom realiza un nou proiect numit "filtru passbas ordinul 2". Vom adăuga în schema filtrului componentele necesare: o rezistență, o bobină și un condensator, configurându-le cu valorile corespunzătoare. Apoi vom introduce tensiunea de intrare, setându-i parametrii precum amplitudinea și frecvența, și vom pregăti circuitul pentru simularea câștigului în funcție de frecvență, folosind o tensiune de referință.

  • 00:05:00 - 00:10:14

    Am continuat simularea pentru a observa comportamentul filtrului trece-jos, determinând frecvența de tăiere la -3 dB. Am schimbat frecvența de intrare pentru a verifica cum filtrul permite trecerea unui semnal în domeniul frecvențelor de bandă treceu și cum atenuează un semnal la frecvențe în afara benzii de trecere, folosind un osciloscop virtual. Rezultatele au confirmat că filtrul permite trecerea semnalului la frecvențe joase (în bandă) și atenuează semnalul la frecvențe înalte (în afara benzii). Aceasta demonstrează funcționalitatea și eficiența filtrului trece-jos de ordinul 2.

Mind Map

Video-Fragen und Antworten

  • Ce software este utilizat pentru simulare?

    Se folosește software-ul Proteus în versiunea demo pentru simulare.

  • Ce componente sunt necesare pentru a construi un filtru trece-jos de ordinul 2?

    Sunt necesare o rezistență, o bobină și un condensator.

  • Cum se setează frecvența de intrare pentru simulare?

    Frecvența de intrare se setează folosind o sursă de tensiune sinusoidală, iar valoarea inițială dată este de 0.5 kHz.

  • Cum se determină frecvența de tăiere a filtrului?

    Frecvența de tăiere este determinată la -3 decibeli și este egală cu 562 Hz în simulare.

  • Ce este o bandă de trecere?

    Banda de frecvențe în care filtrul permite trecerea semnalului fără atenuare semnificativă.

  • Ce este banda de atenuare?

    Banda de frecvențe în care filtrul atenuează semnalul.

  • Cum se vizualizează rezultatele în simulare?

    Rezultatele sunt vizualizate folosind un osciloscop virtual pentru a compara tensiunea de intrare cu cea de ieșire.

  • Ce se întâmplă cu semnalele din afara benzii de trecere?

    Semnalele cu frecvențe din afara benzii de trecere sunt atenuate sau filtrate.

  • Ce component este folosit pentru a modifica frecvența de intrare?

    Un osciloscop virtual poate fi utilizat pentru a verifica frecvențele de intrare și ieșire.

  • Care este scopul acestei simulări?

    Scopul simulării este de a demonstra funcționarea unui filtru trece-jos de ordinul 2.

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    bonjour tout le monde donc aujourd'hui
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    ce sera la simulation d'un filtre
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    passbas d'ordre 2 donc comme vous pouvez
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    le constater on va simuler un filtre
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    passb d'ordre 2 composer d'une
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    résistance une bobine et puis un
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    condensateur donc on va traiter la
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    simulation du filtre qui est dans
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    l'exercice 8 de la série TD
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    donc premièrement donc je vais présenter
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    le logiciel qu'on va utiliser c'est
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    Proteus version démonstration donc
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    euh bien sûr avant de créer
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    votre projet il faut premièrement créer
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    un dossier dans lequel vous allez
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    stocker vos projet donc c'est là donc
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    initial folder is always for the
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    following donc là ici vous devez définir
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    donc le nom du dossier dans lequel vous
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    allez stocker euh vos projets donc c'est
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    là une fois vous avez défini euh ce
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    dossier-là donc vous allez dans new
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    project vous allez créer un nouveau
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    projet donc là on va simuler un filtre
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    passb qui est d'ordre 2 donc je vais
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    donner un nom je vais l'appeler filtre
  • 00:01:12
    passb filtre
  • 00:01:15
    Pass passb
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    ordre
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    2 donc voilà donc une fois c'est fait
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    donc vous appuyez sur Next jusqu'à euh
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    l'apparition de la fenêtre du schematic
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    capture donc là je vais aller chercher
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    donc ici au niveau de component mode
  • 00:01:37
    donc vous avez piic devices vous cliquez
  • 00:01:40
    là-dessus donc je vais chercher une
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    résistance RS en majuscule donc là vous
  • 00:01:45
    allez
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    avoir voilà votre résistance à ce
  • 00:01:49
    niveau-là vous cliquez deux fois
  • 00:01:50
    là-dessus donc ensuite une bobine
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    inductter en
  • 00:01:55
    anglais voilà donc vous avez la bobine
  • 00:01:59
    qui est là donc vous cliquez deux fois
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    donc il est ajouté pareil donc ensuite
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    un condensateur c'est capacitur cap
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    l'abréviation donc je clique là-dessus
  • 00:02:10
    deux fois donc maintenant je peux y
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    aller vers euh la conception de du
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    filtre Pass d'ordre 2 donc là je
  • 00:02:20
    positionne la résistance je vais prendre
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    une valeur est égale à
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    314 donc ensuite on donc je vais prendre
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    une bobine d'inductance 10
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    menri
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    voilà je clique là-dessus donc 10
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    mon et puis un
  • 00:02:46
    condensateur voilà je vais le
  • 00:02:48
    sélectionner ensuite clic droit une
  • 00:02:50
    petite rotation
  • 00:02:53
    voilà je vais prendre la masse à ce
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    niveau-là terminals mode ground c'est la
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    masse
  • 00:03:03
    voilà je vais changer la valeur je vais
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    prendre 1
  • 00:03:09
    micro
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    voilà donc ensuite je vais prendre une
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    tension d'entrée donc là je vais zoomer
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    un petit un petit chou là-dessus donc
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    pour avoir une bonne visibilité voilà
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    donc par la suite je vais prendre une
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    source de tension qui est sin en entrée
  • 00:03:31
    sinus parce que là on est en régime
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    harmonique voilà là je vais cliquer deux
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    fois je vais changer le nom je vais
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    l'appeler tension
  • 00:03:39
    ve je vais prendre comme valeur pour
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    l'amplitude 5 5 V pour la fréquence du
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    signal donc je vais prendre 0.5 c'est ma
  • 00:03:51
    tension qui a une fréquence est égal à
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    0,5 kil kHz je valide donc là vous vous
  • 00:03:59
    avez la tension en entrée là je vais
  • 00:04:01
    prélever une tension en sortie donc je
  • 00:04:04
    vais aller ici dans prob mode je
  • 00:04:06
    sélectionne prob voltage c'est comme si
  • 00:04:09
    vous avez un voltmètre voilà pour
  • 00:04:12
    prélever la valeur d'une tension donc là
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    on va prélever carrément la tension de
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    sortie le signal donc je clique
  • 00:04:20
    là-dessus je vais l'appeler V en
  • 00:04:23
    majuscule
  • 00:04:25
    vs
  • 00:04:27
    voilà donc une fois on a défini
  • 00:04:31
    euh la structure euh du filtre passbas
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    d'ordre 1 donc là je peux aller vers la
  • 00:04:39
    l'affichage du gain en fonction de la
  • 00:04:41
    fréquence donc je vais aller ici dans
  • 00:04:43
    graphhe mode donc
  • 00:04:45
    fréquence et puis je vais positionner ma
  • 00:04:50
    figure voilà du gain donc là vous allez
  • 00:04:54
    sélectionner la tension de sortie de
  • 00:04:56
    cette manière-là vous allez faire
  • 00:04:58
    glisser euh vs donc comme ça vous allez
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    voir apparaître le gain donc le gain
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    donc bien sûr il me faut une référence
  • 00:05:06
    donc vs sur ve c'est la fonction de
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    transfert donc clic droit edit
  • 00:05:11
    proprities je prends ve la tension de
  • 00:05:15
    référence là je vais prendre pour euh
  • 00:05:18
    number of steps donc 100 ici et par la
  • 00:05:22
    suite je clique à droite je lance la
  • 00:05:24
    simulation donc voilà donc là on a bien
  • 00:05:27
    un comportement d'un filtre passp vous
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    pouvez le constater donc ça c'est la
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    bande passante autour de 0 dB et là si
  • 00:05:34
    vous voulez déterminer la fréquence de
  • 00:05:36
    coupure donc regardez en bas ici vous
  • 00:05:38
    avez la valeur du gain donc là je vais
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    remonter vers - 3 dcibel pour déterminer
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    la fréquence de coupure du filtre passe
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    bas donc là voilà hop donc regardez vous
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    avez - 3 dcibel en bas ici et puis la
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    fréquence de coupure elle est égale à
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    562 donc là on a bien un comportement
  • 00:05:58
    d'un filtre Pass d'ordre 2 d'accord ça
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    c'est la bande passante et là vous avez
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    tout simplement la bande atténuée donc
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    si vous voulez
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    visualiser le signal de sortie pour une
  • 00:06:13
    tension d'entrée qui a une fréquence
  • 00:06:15
    dans la B donc là par exemple on va
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    prendre 100 100 comme fréquence de de la
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    tension donc là je vais revenir sur je
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    vais fermer cette fenêtre là je vais
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    revenir ici donc je vais changer la
  • 00:06:30
    tension le plutôt la fréquence de la
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    tension d'entrée je vais prendre euh
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    plutôt la fréquence pardon de la tension
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    d'entrée je vais prendre 100 Hz donc 100
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    Hz c'est dans la bande passante là je
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    valide donc là normalement
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    euh si on attaque le circuit avec une
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    tension en entrée qui a une amplitude
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    est égale à 5 V et la fréquence euh de
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    la tension c'est autour de 100 100 Hz
  • 00:07:00
    donc c'est une fréquence qui est dans la
  • 00:07:02
    bande passante donc là logiquement ce
  • 00:07:04
    circuit il doit laisser passer ce signal
  • 00:07:07
    qui a cette fréquence- là donc euh on
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    doit récupérer la même tension d'entrée
  • 00:07:12
    en sortie donc là on va utiliser un
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    oscilloscope virtual instruments
  • 00:07:18
    oscilloscope donc là je prends un
  • 00:07:20
    oscilloscope je prends la tension
  • 00:07:23
    ve voilà au niveau de la voie a tension
  • 00:07:28
    vers
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    au niveau de la voie B donc il y a
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    quatre chaînes ou bien quatre voix ici
  • 00:07:34
    donc là je vais visualiser euh la
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    tension d'entrée avec une couleur jaune
  • 00:07:40
    la tension de sortie avec une couleur
  • 00:07:42
    bleue donc là je peux lancer la
  • 00:07:45
    simulation voilà donc regardez donc là
  • 00:07:48
    déjà la voix C et D on les utilise pas
  • 00:07:52
    je peux les mettre en mode off voilà et
  • 00:07:56
    puis là je vais positionner euh la la
  • 00:07:59
    tension d'entrée donc je règle le zéro
  • 00:08:01
    ici donc pareil par là pour les avoir
  • 00:08:04
    superposés donc regardez donc là vous
  • 00:08:06
    avez la tension d'entrée est égale à peu
  • 00:08:08
    près la tension de sortie donc là on a
  • 00:08:11
    bien un signal qui est sinusuidal en
  • 00:08:14
    sortie donc qui correspond presque à la
  • 00:08:17
    tension d'entrée d'accord donc là le le
  • 00:08:20
    filtre il laisse passer la tension
  • 00:08:23
    d'entré donc ou plutôt le signal qui a
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    une fréquence autour de 100 Hz ce qui
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    est dans euh ce qui a une fréquence qui
  • 00:08:30
    appartient euh à la bande passante alors
  • 00:08:34
    maintenant je vais prendre une deuxième
  • 00:08:36
    fréquence cette fois-ci qui va être
  • 00:08:38
    regardz en dehors de la bande passante
  • 00:08:41
    donc là ça va
  • 00:08:42
    être par exemple 10 kHz donc 10 kHz donc
  • 00:08:47
    on a à peu près euh une attenuation
  • 00:08:50
    autour
  • 00:08:51
    euh de 30 30 dbel euh 30 dB c'est ça
  • 00:08:56
    donc en dessous de 30 dB donc là je vaux
  • 00:08:59
    voir voilà c'est ça donc regardez donc
  • 00:09:02
    là vous avez une atténuation autour de -
  • 00:09:06
    3 33 dB en 33 dB donc là normalement si
  • 00:09:11
    je change la fréquence du de ma tension
  • 00:09:14
    en entrée par 10 kHz donc là normalement
  • 00:09:18
    je dois avoir une tension qui est
  • 00:09:21
    atténuée en sortie ou bien filtrer le
  • 00:09:24
    signal ou bien la tension d'entrée sera
  • 00:09:28
    sera filtrée donc z je lance la
  • 00:09:30
    simulation voilà donc là c'est normal là
  • 00:09:33
    vous avez un
  • 00:09:35
    affichage qui est dû tout simplement à
  • 00:09:37
    la fréquence élevée donc donc je vais
  • 00:09:40
    changer la base du temps donc là c'est
  • 00:09:41
    le signal euh d'entrée qui est sin
  • 00:09:45
    suidale donc on a une tension qui est
  • 00:09:46
    sinusidale et puis regardez en bleu donc
  • 00:09:50
    c'est la tension de sortie qui qui qui
  • 00:09:54
    est presque nul hein donc qui est
  • 00:09:55
    presque nul parce que tout simplement la
  • 00:09:58
    tension en entrée une fréquence qui est
  • 00:10:00
    dans la bande attenué ou bien la bande
  • 00:10:03
    filtr donc voilà donc ça c'était grosso
  • 00:10:05
    modo une petite simulation qui montre le
  • 00:10:08
    fonctionnement d'un filtre Pass pass pas
  • 00:10:10
    d'ordre
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