CLX27-00P - Infineon Technologies

CLX27

Semiconductor Group 1 of 9 Draft D, S eptember 99

HiRel X-Band GaAs Power-MESFET

• HiRel Di scret e and M icrowave Semiconductor

• For professional power amplifiers

• For frequencies f r om 500 M Hz t o 15 G Hz

• Hermetically sealed micr owave power package

• Low thermal r esist ance for

high voltage application

• Power added efficiency > 55 %

• Space Qualif ication Expected 1998

ESA/SCC Detail Spec. No. : 5614/007,

Type Variant No.s 04 t o 06

ESD: Electrostatic discharge sensitive device, observe handling precautions!

Type Marking Ordering Code Pin Configurat i on Package

1 2 3

CLX27-00 (ql)

CLX27-05 (ql)

CLX27-10 (ql)

- see below G S D MWP-25

CLX27-nn: specifies out put power level (see elect r ical char acteristics)

(ql) Qualit y Level: P: Professional Q uality, Ordering Code: Q62702L119

H: High Rel Quality, Ordering Code: on request

S: Space Quality, Ordering Code: on request

ES: ESA Space Quality, Ordering Code: Q62702L118

(see order inst r uctions for ordering example)

CLX27

Semiconductor Group 2 of 9 Draft D, S eptember 99

Maximum Ratings

Parameter Symbol Values Unit

Drain-source volt age VDS 11 V

Drain-gate volt age VDG 13 V

Gate-sour ce voltage VGS - 6 V

Drain current ID 420 mA

Gate forward current IG 5 mA

Compression Level

Operation Range 1 1) PC 1.5 at VDS ≤ 8 V

2.5 at VDS ≤ 7 V

3.5 at VDS ≤ 6 V

dB

Compression Level

Operation Range 2 2) PC 3.5 at VDS ≤ 6 V dB

Compression Level

Operation Range 3 3) PC tbd. dB

Junction temperat ur e TJ 175 °C

Storage tem per ature range Tstg - 65...+ 175 °C

Total power dissipation 4) P

tot 3.38 W

Soldering temper ature 5) T

sol 230 °C

Thermal Resistance

Junction-soldering point Rth JS ≤ 40 K/W

Notes.:

1) Operat ion Range 1: 80 mA ≤ ID ≤ 160 mA

2) Operat ion Range 2: ID > 160 mA

3) Operat ion Range 3: ID < 80 mA

4) At TS = + 40 °C. For TS > + 40 °C derating is required.

5) During 15 sec. maximum. The sam e t er minal shall not be resoldered until 3 minutes have

elapsed.

CLX27

Semiconductor Group 3 of 9 Draft D, S eptember 99

Electrical Characteristics (at TA=25°C; unless otherwise specified)

Parameter Symbol Values Unit

min. typ. max.

DC Characteristi cs

Drain-source sat ur at ion cur r ent

VDS = 2 V, VGS = 0 V

IDss 180

300

420

mA

Gate threshold voltage

VDS = 3 V, ID = 12 mA

-VGth 1.2 2.2 3.2 V

Drain current at pinch-off, low VDS

VDS = 3 V, VGS = -3.5 V

IDp3 -

-

60

µA

Gate current at pinch-off, low VDS

VDS = 3 V, VGS = -3.5 V

-IGp3 -

-

24

µA

Drain current at pinch-off, high VDS

VDS = 9.5 V, VGS = -3.5 V

IDp9.5 -

-

600

µA

Gate current at pinch-off, high VDS

VDS = 9.5 V, VGS = -3.5 V

-IGp9.5 -

-

240

µA

Transconductance

VDS = 3 V, ID = 120 mA

gm 130

160

-

mS

Thermal resist ance

Junction to soldering point

VDS = 8 V, ID = 120 mA, Ts = +25°C

Rth JS -

35

-

K/W

CLX27

Semiconductor Group 4 of 9 Draft D, S eptember 99

Electrical Characteristics (continued)

Parameter Symbol Values Unit

min. typ. max.

AC Characteristi cs

Linear power gain 1)

VDS = 8 V, ID = 120 mA, f = 2.3 GHz,

Pin = 0 dBm

Glp dB

CLX27-00 17.5 18.5 -

CLX27-05 18.0 19.0 -

CLX27-10 18.0 19.0 -

Power output at 1dB gain compr. 1)

VDS = 8 V, ID(RF off) = 120 mA, f = 2. 3 G Hz

P1dB dBm

CLX27-00 - 26.5 -

CLX27-05 - 27.3 -

CLX27-10 - 27.8 -

Output Power 1)

VDS = 8 V, ID(RF off) = 120 mA, f = 2. 3 G Hz,

Pin = 10.5 dBm

Pout dBm

CLX27-00 26.0 26.5 -

CLX27-05 27.0 27.3 -

CLX27-10 27.5 27.8 -

Power added efficiency 1), 2)

VDS = 8 V, ID(RF off) = 120 mA, f = 2. 3 G Hz,

Pin = 10.5 dBm

PAE %

CLX27-00 45 50 -

CLX27-05 48 53 -

CLX27-10 50 55 -

Notes.:

1) RF Power charact er ist ics given f or power matching condit ions

2) Power added eff iciency: PAE = ( PRFout - PRFin) / PDC

CLX27

Semiconductor Group 5 of 9 Draft D, S eptember 99

Typical Common Source S-Parameters

VDS = 3 V, ID = 120 mA, Zo = 50 Ω

f |S11| <S11 |S21| <S21 |S12| <S12 |S22| <S22 k-Fact. S21/S12 MAG

[GHz] [magn] [angle] [magn] [angle] [magn] [angle] [magn] [angle] [magn] [dB] [dB]

0,5 0,945 -45 8,649 151 0,0266 67 0,136 -85 0,22 25,1

0,6 0,928 -52 8,466 145 0,0283 60 0,141 -91 0,27 24,8

0,7 0,911 -60 8,254 140 0,0303 55 0,148 -97 0,32 24,4

0,8 0,898 -66 8,022 135 0,0327 50 0,156 -104 0,35 23,9

0,9 0,886 -73 7,777 131 0,0352 47 0,165 -111 0,37 23,4

1,0 0,875 -80 7,531 126 0,0381 43 0,177 -118 0,39 23,0

1,1 0,867 -87 7,281 122 0,0407 40 0,185 -125 0,40 22,5

1,2 0,861 -93 7,028 117 0,0428 37 0,195 -130 0,41 22,2

1,3 0,855 -100 6,776 113 0,0448 34 0,204 -135 0,42 21,8

1,4 0,849 -106 6,533 109 0,0463 31 0,213 -140 0,43 21,5

1,5 0,844 -111 6,298 105 0,0478 29 0,224 -144 0,44 21,2

1,6 0,839 -117 6,067 101 0,0493 26 0,232 -148 0,45 20,9

1,7 0,834 -122 5,842 98 0,0504 23 0,240 -152 0,47 20,6

1,8 0,830 -126 5,628 94 0,0512 20 0,248 -155 0,48 20,4

1,9 0,826 -131 5,421 91 0,0518 18 0,256 -158 0,50 20,2

2,0 0,822 -135 5,221 88 0,0530 16 0,264 -161 0,52 19,9

2,1 0,819 -140 5,027 84 0,0531 14 0,271 -164 0,54 19,8

2,2 0,815 -144 4,843 81 0,0537 12 0,278 -167 0,56 19,6

2,3 0,812 -147 4,669 78 0,0543 10 0,283 -169 0,58 19,3

2,4 0,810 -151 4,506 76 0,0546 8 0,289 -172 0,60 19,2

2,5 0,807 -154 4,354 73 0,0548 6 0,293 -174 0,63 19,0

2,6 0,806 -158 4,212 70 0,0553 5 0,296 -177 0,64 18,8

2,7 0,804 -161 4,076 67 0,0555 3 0,300 -178 0,67 18,7

2,8 0,803 -164 3,948 65 0,0557 2 0,301 180 0,69 18,5

2,9 0,802 -167 3,830 62 0,0558 1 0,306 178 0,71 18,4

3,0 0,800 -169 3,717 60 0,0559 -1 0,310 177 0,73 18,2

3,1 0,799 -172 3,611 58 0,0559 -2 0,314 175 0,75 18,1

3,2 0,799 -175 3,509 55 0,0560 -3 0,319 174 0,77 18,0

3,3 0,797 -177 3,410 53 0,0562 -4 0,323 172 0,79 17,8

3,4 0,796 -180 3,315 51 0,0550 -5 0,326 170 0,84 17,8

3,5 0,795 178 3,227 48 0,0562 -7 0,329 168 0,85 17,6

4,0 0,794 165 2,883 37 0,0564 -13 0,344 163 0,93 17,1

4,5 0,793 157 2,574 27 0,0567 -18 0,360 157 1,01 16,6 15,8

5,0 0,793 147 2,320 18 0,0567 -23 0,374 151 1,11 16,1 14,1

5,5 0,792 139 2,123 9 0,0571 -26 0,387 146 1,21 15,7 12,9

6,0 0,791 131 1,950 2 0,0574 -29 0,402 141 1,30 15,3 12,0

6,5 0,791 123 1,805 -8 0,0585 -32 0,415 136 1,36 14,9 11,3

7,0 0,790 116 1,686 -17 0,0601 -35 0,428 130 1,41 14,5 10,7

7,5 0,789 108 1,584 -26 0,0623 -38 0,440 125 1,44 14,1 10,1

8,0 0,788 100 1,493 -35 0,0646 -40 0,452 118 1,47 13,6 9,6

8,5 0,788 92 1,394 -44 0,0675 -43 0,464 111 1,50 13,1 9,0

9,0 0,787 84 1,340 -53 0,0700 -47 0,473 103 1,51 12,8 8,6

9,5 0,786 76 1,275 -62 0,0734 -52 0,488 96 1,50 12,4 8,2

10,0 0,784 68 1,217 -71 0,0772 -56 0,501 89 1,48 12,0 7,9

10,5 0,780 61 1,166 -80 0,0817 -61 0,512 83 1,47 11,5 7,5

11,0 0,776 54 1,121 -89 0,0867 -66 0,524 77 1,43 11,1 7,2

11,5 0,770 47 1,083 -97 0,0924 -71 0,534 71 1,39 10,7 7,0

12,0 0,757 39 1,052 -106 0,0995 -76 0,539 66 1,38 10,2 6,6

12,5 0,739 32 1,030 -115 0,1082 -82 0,541 60 1,37 9,8 6,2

13,0 0,715 24 1,012 -125 0,1156 -89 0,541 55 1,39 9,4 5,7

13,5 0,690 15 0,995 -135 0,1245 -97 0,538 49 1,40 9,0 5,3

14,0 0,666 5 0,982 -144 0,1384 -104 0,526 42 1,40 8,5 4,7

14,5 0,641 -6 0,971 -154 0,1540 -113 0,510 34 1,40 8,0 4,2

15,0 0,619 -19 0,970 -165 0,1713 -122 0,489 25 1,37 7,5 3,9

15,5 0,599 -33 0,960 -177 0,1915 -133 0,466 16 1,35 7,0 3,5

16,0 0,585 -48 0,955 172 0,2144 -145 0,442 5 1,31 6,5 3,2

16,5 0,583 -63 0,952 160 0,2376 -157 0,415 -9 1,25 6,0 3,0

17,0 0,592 -76 0,945 151 0,2660 -166 0,402 -24 1,19 5,5 2,9

17,5 0,613 -88 0,950 142 0,2967 -175 0,400 -36 1,07 5,1 3,4

18,0 0,636 -98 0,966 134 0,3244 179 0,408 -46 0,98 4,7

CLX27

Semiconductor Group 6 of 9 Draft D, S eptember 99

Typical Common Source S-Parameters (continued)

VDS = 5 V, ID = 120 mA, Zo = 50 Ω

f |S11| <S11 |S21| <S21 |S12| <S12 |S22| <S22 k-Fact. S21/S12 MAG

[GHz] [mag] [ang] [mag] [ang] [mag] [ang] [mag] [ang] [mag] [dB] [dB]

0,5 0,946 -45 9,316 152 0,0205 62 0,257 -29 0,28 26,6

0,6 0,931 -51 9,124 146 0,0219 58 0,254 -36 0,33 26,2

0,7 0,914 -58 8,903 141 0,0234 55 0,249 -43 0,38 25,8

0,8 0,898 -65 8,660 136 0,0252 51 0,243 -49 0,42 25,4

0,9 0,887 -71 8,404 131 0,0273 47 0,238 -55 0,43 24,9

1,0 0,879 -78 8,150 126 0,0293 44 0,233 -61 0,44 24,4

1,1 0,872 -85 7,888 122 0,0314 41 0,228 -66 0,45 24,0

1,2 0,865 -91 7,628 117 0,0332 38 0,224 -72 0,45 23,6

1,3 0,859 -98 7,367 113 0,0350 35 0,220 -77 0,46 23,2

1,4 0,854 -104 7,110 109 0,0361 33 0,218 -82 0,48 22,9

1,5 0,849 -109 6,862 105 0,0370 30 0,216 -87 0,49 22,7

1,6 0,844 -115 6,615 101 0,0382 27 0,215 -92 0,51 22,4

1,7 0,839 -120 6,374 97 0,0391 25 0,215 -96 0,52 22,1

1,8 0,835 -125 6,144 94 0,0395 23 0,215 -101 0,55 21,9

1,9 0,831 -129 5,922 90 0,0401 20 0,216 -105 0,57 21,7

2,0 0,826 -133 5,708 87 0,0402 18 0,217 -110 0,60 21,5

2,1 0,823 -138 5,501 84 0,0404 16 0,217 -114 0,63 21,3

2,2 0,820 -142 5,304 80 0,0405 14 0,219 -117 0,66 21,2

2,3 0,817 -145 5,120 77 0,0410 12 0,221 -120 0,68 21,0

2,4 0,814 -149 4,944 74 0,0411 11 0,223 -123 0,71 20,8

2,5 0,812 -152 4,783 71 0,0420 9 0,226 -125 0,72 20,6

2,6 0,811 -156 4,628 69 0,0413 8 0,228 -128 0,76 20,5

2,7 0,809 -159 4,480 66 0,0415 6 0,231 -130 0,79 20,3

2,8 0,808 -162 4,336 63 0,0418 5 0,234 -133 0,81 20,2

2,9 0,807 -165 4,206 61 0,0422 4 0,239 -135 0,82 20,0

3,0 0,805 -168 4,079 58 0,0422 3 0,242 -137 0,85 19,9

3,1 0,804 -170 3,958 56 0,0422 2 0,245 -140 0,88 19,7

3,2 0,804 -173 3,845 53 0,0430 1 0,249 -142 0,89 19,5

3,3 0,803 -176 3,737 51 0,0425 0 0,253 -144 0,92 19,4

3,4 0,803 -178 3,632 48 0,0424 -1 0,258 -146 0,95 19,3

3,5 0,802 180 3,537 46 0,0423 -2 0,263 -147 0,98 19,2

4,0 0,801 167 3,120 35 0,0423 -6 0,286 -156 1,09 18,7 16,8

4,5 0,800 157 2,776 24 0,0423 -10 0,309 -165 1,22 18,2 15,4

5,0 0,799 149 2,494 12 0,0423 -12 0,333 -173 1,33 17,7 14,2

5,5 0,798 140 2,258 4 0,0429 -14 0,357 -181 1,44 17,2 13,3

6,0 0,798 132 2,068 -6 0,0440 -15 0,381 169 1,51 16,7 12,5

6,5 0,797 124 1,907 -16 0,0461 -16 0,404 162 1,54 16,2 11,8

7,0 0,796 117 1,772 -25 0,0484 -18 0,424 155 1,56 15,6 11,2

7,5 0,796 109 1,656 -34 0,0518 -20 0,444 148 1,53 15,0 10,7

8,0 0,795 101 1,554 -42 0,0553 -22 0,463 141 1,51 14,5 10,3

8,5 0,794 93 1,463 -51 0,0591 -25 0,481 132 1,49 13,9 9,8

9,0 0,793 85 1,381 -60 0,0633 -29 0,500 124 1,45 13,4 9,4

9,5 0,793 77 1,308 -69 0,0679 -33 0,517 116 1,41 12,8 9,0

10,0 0,793 69 1,241 -78 0,0727 -38 0,536 108 1,35 12,3 8,8

10,5 0,792 61 1,182 -87 0,0783 -43 0,557 100 1,27 11,8 8,6

11,0 0,792 54 1,127 -96 0,0842 -49 0,577 93 1,19 11,3 8,6

11,5 0,790 47 1,080 -105 0,0907 -54 0,594 86 1,11 10,8 8,7

12,0 0,778 40 1,041 -114 0,0987 -60 0,607 80 1,07 10,2 8,6

12,5 0,761 32 1,005 -123 0,1085 -67 0,618 74 1,04 9,7 8,4

13,0 0,738 23 0,981 -132 0,1195 -75 0,623 68 1,03 9,1 8,1

13,5 0,714 15 0,957 -142 0,1310 -82 0,625 61 1,03 8,6 7,6

14,0 0,695 5 0,941 -151 0,1445 -91 0,621 54 1,02 8,1 7,3

14,5 0,666 -7 0,929 -161 0,1623 -100 0,612 46 1,02 7,6 6,7

15,0 0,641 -20 0,917 -172 0,1824 -110 0,598 38 1,02 7,0 6,1

15,5 0,620 -34 0,908 176 0,2049 -121 0,581 29 1,01 6,5 5,9

16,0 0,604 -48 0,900 165 0,2300 -134 0,561 18 0,99 5,9

16,5 0,604 -63 0,898 153 0,2620 -147 0,539 5 0,93 5,3

17,0 0,620 -77 0,900 145 0,2891 -157 0,526 -8 0,89 4,9

17,5 0,643 -89 0,908 135 0,3231 -165 0,526 -19 0,80 4,5

18,0 0,667 -98 0,923 127 0,3541 -172 0,537 -28 0,72 4,2

CLX27

Semiconductor Group 7 of 9 Draft D, S eptember 99

Typical Common Source S-Parameters (continued)

VDS = 8 V, ID = 120 mA, Zo = 50 Ω

f |S11| <S11 |S21| <S21 |S12| <S12 |S22| <S22 k-Fact. S21/S12 MAG

[GHz] [mag] [ang] [mag] [ang] [mag] [ang] [mag] [ang] [mag] [dB] [dB]

0,5 0,950 -44 9,344 149 0,0135 65 0,404 -21 0,33 28,4

0,6 0,932 -52 9,149 143 0,0156 61 0,398 -26 0,39 27,7

0,7 0,915 -58 8,924 139 0,0176 57 0,390 -29 0,44 27,1

0,8 0,902 -65 8,677 135 0,0197 53 0,381 -33 0,46 26,4

0,9 0,891 -72 8,420 130 0,0210 49 0,373 -37 0,49 26,0

1,0 0,881 -79 8,166 125 0,0225 46 0,365 -41 0,51 25,6

1,1 0,874 -85 7,908 121 0,0240 42 0,357 -45 0,52 25,2

1,2 0,868 -92 7,648 116 0,0253 39 0,350 -48 0,53 24,8

1,3 0,862 -98 7,387 112 0,0265 36 0,343 -52 0,54 24,5

1,4 0,857 -104 7,132 108 0,0274 33 0,338 -55 0,56 24,2

1,5 0,852 -110 6,882 104 0,0281 30 0,333 -59 0,58 23,9

1,6 0,848 -115 6,632 100 0,0286 28 0,328 -62 0,60 23,7

1,7 0,843 -120 6,389 96 0,0293 25 0,324 -66 0,62 23,4

1,8 0,839 -125 6,155 92 0,0297 23 0,320 -69 0,65 23,2

1,9 0,836 -130 5,928 89 0,0302 21 0,318 -72 0,67 22,9

2,0 0,832 -134 5,711 85 0,0304 19 0,317 -75 0,70 22,7

2,1 0,829 -138 5,505 82 0,0306 17 0,315 -79 0,73 22,6

2,2 0,827 -142 5,309 79 0,0307 16 0,314 -82 0,76 22,4

2,3 0,825 -146 5,125 75 0,0310 15 0,312 -85 0,79 22,2

2,4 0,823 -149 4,953 72 0,0313 14 0,311 -88 0,81 22,0

2,5 0,821 -153 4,792 69 0,0313 12 0,311 -91 0,85 21,8

2,6 0,820 -156 4,634 66 0,0313 11 0,311 -94 0,88 21,7

2,7 0,819 -159 4,486 64 0,0316 10 0,313 -96 0,90 21,5

2,8 0,818 -162 4,342 61 0,0314 9 0,315 -99 0,94 21,4

2,9 0,817 -165 4,206 58 0,0314 8 0,317 -101 0,97 21,3

3,0 0,815 -168 4,076 56 0,0315 7 0,319 -104 1,00 21,1 20,9

3,1 0,815 -171 3,956 53 0,0315 6 0,321 -107 1,03 21,0 19,9

3,2 0,814 -173 3,841 50 0,0315 5 0,325 -110 1,06 20,9 19,3

3,3 0,813 -176 3,731 48 0,0315 4 0,327 -113 1,10 20,7 18,8

3,4 0,813 -178 3,629 45 0,0315 4 0,330 -115 1,12 20,6 18,5

3,5 0,812 179 3,534 43 0,0315 3 0,334 -118 1,15 20,5 18,1

4,0 0,812 168 3,110 32 0,0314 1 0,353 -131 1,29 20,0 16,7

4,5 0,812 158 2,748 20 0,0315 1 0,378 -143 1,42 19,4 15,5

5,0 0,812 148 2,463 10 0,0322 1 0,403 -154 1,53 18,8 14,5

5,5 0,812 140 2,223 2 0,0339 1 0,428 -164 1,58 18,2 13,7

6,0 0,811 132 2,025 -8 0,0364 1 0,450 -173 1,58 17,5 13,0

6,5 0,811 122 1,860 -20 0,0398 1 0,474 179 1,53 16,7 12,4

7,0 0,811 116 1,721 -28 0,0430 0 0,498 171 1,49 16,0 11,9

7,5 0,811 108 1,601 -37 0,0478 -2 0,519 163 1,40 15,3 11,5

8,0 0,811 100 1,496 -47 0,0528 -6 0,538 154 1,32 14,5 11,1

8,5 0,810 92 1,402 -57 0,0581 -11 0,556 145 1,25 13,8 10,8

9,0 0,810 84 1,317 -66 0,0637 -16 0,574 136 1,17 13,2 10,6

9,5 0,809 76 1,240 -76 0,0692 -21 0,595 127 1,10 12,5 10,6

10,0 0,809 68 1,171 -85 0,0759 -27 0,614 118 1,02 11,9 10,9

10,5 0,808 60 1,109 -94 0,0828 -33 0,635 110 0,94 11,3

11,0 0,806 53 1,052 -104 0,0902 -39 0,656 102 0,86 10,7

11,5 0,802 46 1,002 -112 0,0978 -45 0,674 94 0,79 10,1

12,0 0,793 38 0,959 -121 0,1066 -51 0,688 88 0,75 9,5

12,5 0,778 30 0,926 -130 0,1169 -58 0,698 81 0,72 9,0

13,0 0,756 22 0,891 -140 0,1290 -66 0,706 75 0,71 8,4

13,5 0,735 13 0,863 -149 0,1400 -74 0,709 67 0,72 7,9

14,0 0,713 3 0,842 -158 0,1568 -82 0,711 60 0,71 7,3

14,5 0,691 -9 0,825 -168 0,1759 -92 0,708 52 0,70 6,7

15,0 0,665 -22 0,810 -179 0,1975 -103 0,699 44 0,71 6,1

15,5 0,639 -36 0,800 169 0,2214 -115 0,688 34 0,73 5,6

16,0 0,622 -51 0,793 158 0,2474 -128 0,673 23 0,73 5,1

16,5 0,622 -66 0,787 146 0,2765 -142 0,657 11 0,71 4,5

17,0 0,642 -80 0,787 137 0,3148 -152 0,648 -2 0,65 4,0

17,5 0,668 -92 0,794 128 0,3530 -161 0,652 -13 0,58 3,5

18,0 0,694 -101 0,808 121 0,3881 -167 0,667 -22 0,51 3,2

CLX27

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Order Instructions:

Full type variant including quality level must be specified by the orderer. For HiRel Discrete

and Microwave Semiconductors the ordering code specifies device family and quality level

only.

Ordering For m :

Ordering Code: Q..........

CLX27- (nn) (ql)

(nn): O u t put Power Level

(ql): Quality Level

Ordering Exam ple:

Ordering Code: Q 62702L118

CLX27-10 ES

For CLX27; Out put Power Level 10 (Pout>27.5 dBm)

in ESA Space Quality Level

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1

3

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