通信电路（第三版）沈伟慈 主编 课后习题答案 - 图文

第一章

1.1在题图1.1所示的电路中，信号源频率f0=1MHz，回路空载Q值为100，r是回路损耗电阻。将1—1端短路，电容C调到100pF时回路谐振。如将1—1端开路后再串接一阻抗Z（由电阻rx与电容Cx串联），则回路失谐，C调至200pFx时重新谐振，这时回路有载Q值为50。试求电感L、未知阻抗Zx。 解：

(1)空载时由Q0?f0?12?1?L??253uH224?Cf0LCXc1?r??15.9?r2?f0CQ0CCx?C+Cx(2)谐振时, C总?100pF串入Cx后,C总CC总?Cx??200pFC-C总X总由Q?r总X总?r总?rx?r?Q?rx?2?f0LQ?r?15.9?1?Zx?rx?j?15.9??j795.8??Cx

1．2在题图1.2所示的电路中，已知回路谐振频率f0=465kHz， Q0=100，N=160

1

匝，N1=40匝，N2=10匝。C =200pF，Rs=16kΩ，RL=1kΩ。试求回路电感L、有载Q值和通频带BW0.7。 解：

2

1由f0??L?22?586uH4?f0C2?LC并联谐振:?0C?0CQ0??ge0??5.84?10?6sge0Q01gL??10?3sRL折合到线圈两端:102??ngL?(gL)?10?3?3.91?10?6s16040212?gs?n1gs?()??10?3?3.91?10?6s16016??gL??ge0?1.36?10?5s?g??gs221(Re0?171.2k?)(Rs?255.7k?)(R??73.2k?)Qe?BW0.7

?0Cg?f0?Qe4310.8kHz1．3在题图1.3所示的电路中，L=0.8uH，C1 = C2 =20pF，Rs=10kΩ，RL=5kΩ，Q0=100。试求回路在有载情况下的谐振频率f0，谐振电阻RΣ，回路有载Q值和通频带BW0.7。 解：

3

y

4

??C2?CL?40pFC2?C?C2C??1?Cs?18.3pF?C1?C21谐振频率:f0??4.16?107Hz2?LC?由Q0??0Cge0?ge0??0CQ0?4.78?10?6s1gL??2?10?4sRLC1??ngL?(gL)2gL?2.2?10?5s?C1?C22gs?1?10?4sRs1?5.88kg?g?f0?Qe28.11.48MHz

??ge0?1.698?10?4s?g??gs?gLR??Qe?BW0.7?0C?1．4设计一个LC选频匹配网络，使50Ω负载与20Ω的信号源电阻匹配。如果工作频率20MHz，各元件的值是多少？ 解：

5

X1??L?R1(R2?R1)X12?f0?1.95?107HX2?R2R1R2?R1

1?C??195pF2?f0X2

1．6试求题图1.6所示虚线框内电阻网络的噪声系数。 解：

6

PsAi2Us?4Rs根据戴维南定律有:R0?U0??PsA0?R1R1?Rs?//R2??R1R1?Rs??R2?Rs?R2R2Us?Rs?R222U0R2Us??4R04?R1?Rs??R1?Rs?R2??GPA?PsA0?PsAi?R1R2Rs?Rs??R1?Rs?R2?对无源网络:R11NF??1??GPARs?R1?RsR2Rs?2

1．8某卫星接收机的线性部分如题图1.8所示，为满足输出端信噪比为20dB的要求，高放I输入端信噪比应为多少？ 解：

7

TeNF1?1??1.0689T0NF3?1NF2?1NF?NF1???1.0788GPA1GPA2GPA3SNRAi10lgNF?10lg?SNRAi(dB)?SNRAo(dB)SNRAo?SNRAi(dB)?10lgNF?SNRAo(dB)?20.33dB

第二章 2.1 已知高频晶体管3CG322A，当Ieq=2mA,f0 =30MHZ时测得Y参数如下：

yie=(2.8+j3.5mS yre=(-0.08-j0.3)mS yfe=(36-j27)mS yoe=(0.2+j2)mS 试 求gie,cie,goe,coe,yfe,?fe,yre,?re的值。

解：导纳=电导+电纳

yie= gie+j?c ? gie=2.8mS j?cie=j3.5mS

?=2?×30×106

所以cie=18.6pF 其它同理。

L13 =4?H，2.2 在题图2.2所示的调谐放大器中，工作频率f0=10.7MHZ，

?0=100，N13 =20匝，N23 =5匝，N45 =5匝。晶体管3DG39在Ieq=2mA,

f0 =10.7MHZ时测得gie=2860?S ,cie =18pF , goe=200?S,coe=7pF,

yfe=45mS

yre?0试求放大器电压增益AUO和通频带BW0.7。

8

题图2.2

先求出回路的损耗电阻Q0=r/?0L?r=Q0?0L 所以r=100×2?×10.7×106×4×10?6

n1?N23/N13=511 n2?N54/N13=5/20= 2044=

2g??1/r?n12goe?n2gie=(1/26.9+1/16?200?10?3?1/16?2860?10?3)?10?3s

=0.228mS

AUO=n1n2yfeg?=(1/4×1/4×45mS)/0.228mS=12.3

所以Qe?1/g??0L 所以Qe=16.3

BW0.7?f0/Qe=10.7M/16.3=0.656MHZ

2.3 题图2.3是中频放大器单级电路图，已知工作频率f0=30MHZ,回路电感L=1.5?H,Q0=100. N1/N2=4,c1c4均为耦合电容或旁路电容。晶体管采用

3CG322A，在工作条件下测得Y参数与题2。1的相同

9

题图2.3

Q0=r/?0L?r=Q0?0L =100×2?×30×106×1.5×10?6=28.2K? ?g??1/r?goe?(N2/N1)2gie=(1/28.2+0.2+1/16×2.8) mS=0.41mS

C

?=C+C

oe+(N

2/N

1)

2C

ie=(533+10.6+1/16×18.5) pF =544.76pF

f?1/2?LC?C=1/L(2?f)2=1/1.5×10?6 (2?×30×106)2=533pF

?Coe=2mS ?=2?f

AUO=362?272×10?3/4×410×10?6=27.44

B=f/Q ? 10×106=30×106/Q ?Q=3

16?6?0L G11/(3?2??30?10?1.5?10)=1.178mS Q=1/G?=?GP= G1?－g?=1.178mS－0.41mS=0.77mS RP=1/GP=1.3K?

2.4 在三级单调谐放大器中，工作频率为465KHz，在每级LC回路的Qe=40，试问总的通频带是多少？若使总的通频带为10KHz在，则允许最大Qe为多

10

少？

解：2f0.7 (总)= 2f0.7（单）又×

n2?1=456×103/40×32?1=5.93KHz

2f0.7 (总)=10KHz 2f0.7（单）=f0/Qe?10×103=465×103/ Qe32?1? Qe=23.7

总的通频带增加则每一级的通频带也应增加

2．5 已知单调谐放大器谐振电压增益AUO=10，通频带BW0.7=4MHz，若再用一级完全相同的放大器与之级联，这时两级放大器总增益和通频带各多少？若要求级联后的总频带仍为4MHz,则每级放大器怎样改动？改动后总谐振电压增益是多少？

解：AU=AU1×AU2=10?10=100由于级联后的总的通频带是下降的。即：

2f0.7 (总)= 2f0.7 (总) 2?1 =4×1062?1=2.57MHz

显然要使总频带加宽，应降低每级Q值

改动后2f0.7 (总)=4MHz ?4?106=2f0.7（单）=6.22MHz改动前： 4?106=f0/Q1 改动后：6.22?106=f0/Q2

所以Q1/Q2?(1/G1?L)/(1/G2?L)?G2/G1=6.22/4

?G1-G2=（2.22/4）G1,即并联一个原回路电导的2.22/4倍

2?1?2f0.7（单）

由AU=yre/G1=10 AU1=yre/ （G1+2.22/4×G1）=yre/(6.22/4×G1)=40/6.22

?AU?= AU12=(40/6.22)2=41.4

2.6 在题图2.6所示基级调放大器中，已知工作频率

11

f0?30M,c?23pF,Q0?60，变压器阻抗变换电路接入系数n=0.1,RL =50?,

晶体管在工作点上的共基极Y参数为:

yib? (50.2+j4)mS yrb=0

yfb=-(50+j0.94) mS yob=j0.94mS 试求放大器电压增益AUO和通频带BW0.7

题图2.6

解：yob=j0.94mS ?Cob=0.94 ? Cob=0.94/?=4.99pF 又C?=C//COb=23+4.99=27.99pF r= Q0/(?C?)=11.37K?

g?=1/r＋n21/RL＋gob=1/11.37mS＋1/5000＋0=0.287mS

AUO=nyfb/ g?=17.4

B=f0/ Qe= f0/(? C?/ g?)= g? f0/(2? f0C?)= g?/(2?C?)=1.63MHz

第三章

12

3-1 解：（1）??P5P0?8.33w ， ∴PD?0??0.6PD PC?PD?P0?8.33?5?3.33w ICO?PD8.33??0.35A VCC24 （2）?C?P0P5?6.25w ， ∴PD?0?PD?C0.8 PC?PD?P0?6.25?5?1.25w ICO?PD6.25??0.26A VCC243-2 解：∵是乙类状态， ∴P0? Ic1m? ICO? ICO?2P0?434mA R?12Ic1mR? 2Icm?2 Ic1m?Icm 2?Ic1m?2?434?276.3mA 3.14P0?75.42PD00 则PD?VCCICO?6.63w ?C?

??3-3 解：

VcmIc1mR?0.434?53???0.958 VccVcc24Po之比为：1:1:0.782

?C之比为：1:1.57:1.77

13

3-4 解：∵工作在临界状态 gcr?tg??IcmVCEmin?IcmVcc?Vcm

Icm?gcr(Vcc?Vcm)?0.8(24?Vcm) ∴Vcm?21.25V

Ic1m?Icm?1(?)?2.2?0.436?0.9592A P0?11Ic1mVcm??0.9592?21.25?10.192w 22 PD?VCCICO?VccIcm?0(?)?24?2.2?0.253?13.3584w ?C?P010.1915??76.29PD13.358400

∵P0?12Ic1mR??10.192w 2 ∴R??22.15?

3-5 解：欲将放大器由过压状态调整到临界状态，可增加Vcc，减小R?，减小

Vbm，在这一过程中输出功率将增加。

3-6 解：该功放工作于欠压状态，原因是在欠压状态下，集极电流脉冲高度较大，导致Ico，Ic1m都较大，但Vcm和R?较小，因此输出功率较小，PD较大，?c较小。

措施：增大R?，减小Vcc，都可使P0增大，Ico减小，从而是P0，Ico接近设计

14

值。

3-7 解：由图3.2.10可知：P0?1w的功放处于欠压，而P0?0.6w的处于过压状态，若要增大P0?1w（处于欠压状态）功放的功率，可采取的措施：在增大Vcc的同时，增大R?或者VBB，或者二者同时增大。

增大Vcc欠压更为严重，增大R?，VBB，或者同时增大，可使其进入临界状态，使其P0增大。

说明：R?增大→Vcm增大，VBB增大→Ic1m增大

3-8 解：∵Vcc，Vcm和VBEmax不变 ∴功放仍工作在临界状态 ∵P0?111Ic1mVcm?Ic21mR??(Icm?1(?))2R?明显下降 222?c?1Ic1mVCM1?1(?)Vcm?增加

2Ic0Vcc2?0(?)Vcc ∴

?（21?）（增大，?（明显减小→?减小 1?）1?）?（0?） ∴在Icm不变的情况下，?减小了 ∴导通时间变短了。 3-9 解：P0?12P02?12Ic1mR?， Ic1m???0.2A 2R?50 Vcm?Ic1mR??0.2?50?10?V?

icmax??1???Ic1m?0.20.2??0.533A

?1(60)0.375PD?VccIco?Vccicmax?0(60)?24?0.533?0.225?2.88(w)

15

?c?P01??34.7% PD2.88icmaxi?cmax VCEminVcc?Vcm 若为临界状态 ：gcr? icmax?gcr(Vcc?Vcm) Vcm?Vcc?icmax0.533?24??22.67V gcr0.4 而已知条件Vcm?10V

即：实际Vcm远小于临界Vcm值，处于严重欠压状态。

第四章

4.1 题图4.1所示为互感耦合反馈振荡器，画出某高频等效电路，并注明电感线圈的同名端

题图4.1

4.2 判断下图各振荡电路能否产生振荡，哪些不能产生振荡？为什么？

16

题图4.2

（a） 图，共射，同位负斜率，但是负反馈 所以不能

（b） 图 ，共射，输入电压（RC与LC并联）输出电流。由于LC串联回路

的电导特性为负斜率，但为负反馈 所以不行

（c） 共基，输入电流，输出电压，阻抗特性（负斜率）正反馈 所以可以 （d） 共射?共射，正反馈，负斜率 输入电流 输出电压，LC串联 阻

抗特性 所以不满足 负斜率特性

4.3 在下图所示电容三点式电路中，C1=100pF,C2=300pF,L=50?H,试求电路振荡频率f0和维持振荡所必须的最小电压增益Amin (共基等效电路)

17

图4.3

C=C1串C2 C=

C1*C2100?300==75pF L=50?H

C1?C2100?300?f0?1?2.6MHz

2?LCA?F?11?Amin?F 即将C2上的压降反馈?F=

C1C1?C2=100/（100+300）=1/4 ? Amin=4

4.4 已知题图4.4所示振荡器中晶体管在工作条件下的Y参数为：gie=2mS,goe=20?s,yfe=20.6ms L, C1, C2组成的并联回路?0=100 1，画出振荡器的共射交流等效电路 2，估算振荡频率和反馈系数

3，根据振幅起振条件判断该电路能否起振

（在振荡器共射交流等效电路中，设法求出gie和l, C1, C2回路谐振电导goe等效到晶体管C1e极两端的值gie，g并且由反馈系数求出环路增益T，然

`,oe. 18

后推导出振幅起振条件。反馈系数F=U..eb/Uce

.

题图4.4

1)

60pFRb210kohm300pF5uH

2)C=300×60/(300+60)=50PFpF L=5?H

所以 f=1/2?LC=10KHz F=(1/W300)/ (1/W60) =1/5

4.5 题图4.5所示振荡电路频率f0=50MHz画出交流等效回路

f?12?LC ?L?(f2?4?2?c)?1 C=(2.2串15)//3.3-114 //(8.2串8.2

串20)

=12.6pF ? L=0.8?H

19

图（4.5）

8.2pF8.2pF4uF20pF2.2uFL3.3uF15uF

等效电路

4.6 对于题图4.6所示各振荡电路：

1） 2）

画出高频交流等效电路。说明振荡器类型； 计算振荡频率。

20

7.12 在题图7.12所示调频电路方框中，已知调制信号频率F=100Hz～15kHz，载频

fc=100MHz，要求最大线性频偏?ffm=75kHz，若调相器的调相指数，试求：

Mp=0.2rad，混频器输出频率（1）倍频次数n1和n2； （2）各单元输出频率

f3?fL?2f1(t)、

f2(t)和

f3(t)的表达式。

7.13 已知鉴相电路输入调频信号uFM(t)?5cos(wct?4cos4??10t)V，鉴相灵敏度Sd?10mV/kHz，求鉴频电路的输出解调电压u0(t)。（假定在线性鉴频范围内）

3

41

7.14 在题图7.14所示两个平衡二极管电路中，哪个电路能实现包络检波？哪个电路能实现斜率鉴频？相应的回路中心频率

f01和

f

02

应如何设置？

7.15 题图7.15是调频接收机AGC电路的两种设计方案，试分析哪一种方案可行，并加以说明。

42

7.16 题图7.16所示为某调频接收机AFC方框图，它与一般调频接收机AFC系统比较有何差别？优点是什么？如果将低通滤波器去掉能否正常工作？能否将低通滤波器合并在其它环节里？

7.17 题图7.17所示为调频负反馈解调电路。已知低通滤波器增益为1。当环路输入单音调制的调频波ui(t)?Umcos(?ct?Mfsin?t)时，要求加到中频放大器输入端调频波的调频指数为

Mf10，试求kbkc的乘积值。（其中kb是混

频—鉴频器的鉴频灵敏度，kc是VCO的压控灵敏度。）

43

题图4.6

15pF8.2pF57uH3.3pF2.2pF1000pF68~125p 5000pF50uH

图（a）等效电路图 图（b）等效电路图 电容三点式振荡电路（考毕兹电路）

C=15// (3.3 串8.2串2.2)=15+1.55=4.85pF

?

f0?12?LC?

1?9.59MHz2?57?4.85与50?H相比470?H相当于一个高频轭流圈6800P是高频旁路电容32K与12K高频时被1000PF短路

?C1=(1000串1000)//68=500//68=59.9pF

21

C2=(1000串1000)//125=500//125=100pF

f1=2.91MHz f2=2.25MHz ? fo=2.25～2.91MHz

4.7 在题图4.7所示两个振荡电路中，两个LC并联谐振回路的谐振频率分别是f1=1/(2?L1C1) 和f2＝1/(2?L2C2),试分别求两个电路中振荡频率f0与f1、f2之间的关系，并说明振荡电路的类型。

题图4.7

电感三点式须f1与f2回路里感抗LC并联W1C1=1/W1L1若显感抗,则W1和W2＞

W0即f1,f2＞f0

电容三点式 L1 C2回路显容性

W2C2=1/W2L2 ? W0>W2 即: f0＞f2 f1＞f0显感性

4.8 某晶体的参数为Lq=19.5H，Cq=2.1?10?4pF，C0=5pF， rq=110?，

试求：

1）串联谐振频率fs； 2）并联谐振频率fp；

3）品质因数Qq和等效并联谐振电阻Rq

22

fs=12.49MHz

2?LqCqfp=1.000021fs Qq=2.77MHz

4.9 题图4.9（a）（b）分别为10MHz和25MHz的晶体振荡器，试画出交流等效电路。说明晶体在电路中的作用，并计算反馈系数。

题图4.9

vo?1/?[43×270/(43+270)] ν

?F＝

i∞1/ω×270

viv0 ＝1/270? [43?270/(43+270)]=0.137

4.10 试画出同时满足下列要求的一个实用晶体振荡电路： 1）采用NPN管

2）晶体谐振器作为电感元件 3）晶体管c、e极间为LC并联回路 4）晶体管发射机交流接地 （参例4.5）

4.11 题图4.11所示为输出振荡频率为5MHZ的三次泛音晶体振荡器。试画出

23

高频等效电路并说明LC回路的作用。

题图4.11

4.12 试将晶体谐振器正确地接入题目4.12所示电路中，以组成并联或串联型晶振电路。

UeeRb1ReUccCbC1CbRbRb2LC2LC1ReC3C2

(a) (b)

题图4.12

第六章

24

6.1 已知普通调幅信号表达式为：

uAM=20(1+0.6cos2??2000

t-0.4cos2??5000

t+0.3cos2??7000

t)

cos2??106tV

1）试写出此调幅信号所包括的频率分量及其振幅 2）画此调幅信号的频谱图，写出带宽

3）求出此调幅信号的总功率，边带功率，载功率以及功率利用率；（设负载为1Ω）

载波：20cos2?106t振幅：20V频率：ff=1000KHZ

各边频分量；为载波频率搬运的边频分量幅值为UcmMa/2，边频为载波

?100KHZ,998KHZ分量6V

1005KHZ,995KHZ分量4v 1007KHZ,993KHZ分量 3v 1000KHZ分量为20v B=(1007-993) KHZ=14KHZ

2载频分量产生的平均功率为PC=Ucm/2R=200W

25

边带功率：PSB=(MaUcm)2/2R ? PSB1=[(0.6/2)?20]2/2=18

PSB2=[(0.4/2)?20]2=8 PSB3=[(0.3/2)?20]2=4.5

? PSB=PSB1+PSB2+PSB3=30.5W

两边频之和为 2?30.5=61W

? Pav=PC+2PSB=200+61=261W

功率利用率 ?=2PSB/Pav=（61/261）?100%=23.4%

6.2 已知单频普通调幅信号的最大振幅为12V，最小振幅为4V，试求其中载波振幅和边频振幅各是多少？调幅指数Ma又是多少？ Ma=（Umax-Ucmin）/(Umax+Ucmin)=1/2

又 Ma=（Umax-Ucm）/Ucm ? 1/2=(12-Ucm)/Ucm

Ucm=8V 边频振幅＝UcmMa/2=1/2?8?1/2=2V

6.3 左图6.3.1所示集电极调幅电路中，载波输出功率为50W，平均调幅指数为0.4，集电极平均效率为50%，求直流电源提供的平均功率PD、调制信号产生的交流功率P?和总输入平均功率Pav.

?=50/PD ? PD=50/50%=100W P?=Ma2PD/2=1/2?0.16?100=8W

电源总功率：PD+P?=108W ? Pav=

Ma UCCO是调制信号平均振幅。

jc(PD+P?)=54W

6.4 题图6.4所示为推挽检波电路。设二极管伏安特性是从原点出发的直线，若输入 US=Umcos?ct,流经二极管的周期性容脉冲电流i可用傅氏级数展开

26

为i?IAV(1+2cos?ct+2cos2?ct+…).RLC是理想低通，试求：1)电压传输系数?d=UAV/Um 2)输入电阻Ri=Um/I1m其中I1m是流经二极管电流i的基波分量振幅。

题图6.4

由于Um将电压分别分给V1和V2

则?d＝UAV/Um=1/2 RL=UAV/I1m=UAV/2IAV Ri=Um/I1m=Um/2IAV ? Ri=2RL

6.5题图6.5所示两个二极管推挽电路图中

US=Um(1+Macos?t)cos?ct,ur=Urmcos?ct,试问它们是否能够实现同步检

波？当ur=0时，它们又是否能实现包络检波？为什么？

27

题图6.5

当cos?ct>0时导通

i1=gD(US+Ur)k1(WCt)=gD(Umcos?ct+MaUmcos?ctcos?t-k(wct))

Macos?tcos?ctk(wct)

c1Ci2=gD(ur-US)k1(WCt)=-gDUm而 =i1+i2=

igD(Umcos?t+MUmcos?tcos?t)k(Wt)

ca-gDUmMacos?ctk1(WCt)

只有载波而无信号故无法实现同步检波

当ur=0时由于负半周V2工作,V1正半周工作 由图可知可以进行包络检波。

当ur?0时 i1=gD(US+Ur)k(wct) i2=gD(ur-US)k1(WCt)

cai=i1-i2 ? i=gD(Umcos?t+2M? i=gDUm(1+2M当ur=0时

aUmcos?ctcos?t)k(wct)

cos?t)cos?ctk(wct)

cos?ct的正半周使V1导通，负半周使V2导通，U1和U2反相（差）且为正负关系 U1-U2=0

6.6 在图6.4.5二极管检波电路中，已知二极管导通电阻Rd=100?,R1

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=1k?,R2=4k?,输入调幅信号载频fc=4.7MHz，调制信号频率范围为100

5000Hz，Mamax=0.8。若希望电路不产生惰性失真和底部切割失真，

则对电容C和负载RL的取值应有何要求

图６.４.５

u0经R1和R2变压后的直流分量加在CC上

由于Rd很小 ?可近似为Uim ?UR=U1m.?R2/(R1+R2) 由于调幅

信号的最小振幅或包络线的最小电平是Uim(1-Ma) 所以有

Uim(1-Ma)?UR 解得 RL?12K? 为避免惰性失真应满足： RC>>1/WC

2RC?1?Ma/Ma?max 通常取RC?（5

10）/wc 所以电容是通过

3（R1+R2）放电 R= R1+R2 ? 有（1+4）×10×C?（5×10 所以C?（5~10）6.8PF

(1+4)?103?C?0.6/0.8?2??5000 所以C?4780PF

610）/2?×4.7

6.7 在题图6.7所示检波器中R1=510?,R2=4.7K?,RL=1K?,输入信号

us=0.5(1+0.3cos2?×103t)cos2?×107tV。当可变电阻R2的接触点在中心

位置或最高位置时是否会产生底部切割失真？为什么？

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图６.７

R2放在最高端时负载电阻为 R?= R1+R1RL/(R2+RL)=1335? 直流电阻 R12=R1+R2=510+4700=5210?

R?/R12=1335/5210=0.256

''直流电阻=5210? 交流电阻=R1+（R2//RL）+R2/2 R2=2.35k? 所

以R?=510+（2.35×1×10/(2.35+1)）+2350=2361.5?

R?/R12=3561.5/5210=0.68>ma 所以不会产生负峰切断失真

36.8 在图6.5. 6所示晶体管混频电路中，若晶体管的转移特性为

ic=f(uBE)=IeseuBE/UT uL=ULmcos?Lt， uLus 求混频跨导gc

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