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PS8551L4 Data Sheet

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Academic year: 2022

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(1)

端子接続図

(Top View)

1. V

DD

1 2. V

IN+

3. V

IN–

4. GND1 5. GND2 6. V

OUT–

7. V

OUT+

8. V

DD

2

1 2 3 4

6 5

8 7

SHIELD

+

+

PS8551L4

光結合型アナログ出力 アイソレーション・アンプ

PS8551L4

は,入力側に高精度な

Δ

Σ

A/D

変換回路を備えた

IC

と高速応答かつ高発光効率の

GaAlAs

発光ダイオードを 使用し,出力側に高精度な

D/A

変換回路を備えた

IC

を用いた光結合型アイソレーション・アンプです。

高耐ノイズ(高

CMTI

)に加え,高い直線性(ノン・リニアリティ)を持つので,モータ電流検出部用に最適です。

特    徴

○ノン・リニアリティ(NL200 = 0.35% MAX.)

○瞬時同相除去電圧が高い(

CMTI = 10 kV/ μ s MIN.

○入出力間絶縁耐圧が高い(BV = 5 000 Vr.m.s.)

○ゲインばらつきが小さい(

G = 7.76

8.24 V/V

(±3%))

中心ゲイン:8 V/V TYP.

○パッケージ:

8

ピン

DIP

の長沿面表面実装用リード・フォーミング品(

L4

○エンボス・テーピング対応品:PS8551L4-E3:1 000個/リール

○鉛フリー対応品

○海外安全規格

UL

認定品:

No. E72422

・CSA認定品:No. CA 101391 (CA5A, CAN/CSA-C22.2 60065, 60950)

SEMKO

認定品:

No. 1115598

・DIN EN60747-5-2 (VDE0884 Part2) 認定品:No. 40024069(オプション対応いたします)

用    途

AC

サーボ,インバータ

○計測,制御機器

R08DS0039JJ0200 Rev.2.00 2012.08.24

(2)

外形図(単位:mm) 

長沿面表面実装用リード・フォーミング・タイプ(L4) 

9.25

+0.5 –0.25

6.5

+0.5–0.1

10.05±0.4

0.62±0.25

0.2±0.15 3.7±0.35

3.5±0.2

1.01

+0.4–0.2

0.5±0.15 2.54

 

構造パラメータ

項 目 単位(MIN.)

空間距離

8 mm

外部沿面距離

8 mm

絶縁物厚

0.4 mm

(3)

1番ピン・

マーク 

R

8551 NT231

N T 2 31 週コード 西暦年号の末尾

社内管理記号(T:鉛フリー)

規格名

製造ロット番号 品名

Renesasの頭文字

オーダ情報

品    名  オーダ名称  メッキ仕様  包装形態  海外安全規格  申請品名

PS8551L4 PS8551L4-AX

マガジン・ケース 

50

PS8551L4-E3 PS8551L4-E3-AX

エンボス・テーピング

1 000

個/リール

標準品

(UL, CSA, SEMKO

認定品)

PS8551L4-V PS8551L4-V-AX

マガジン・ケース 

50

PS8551L4-V-E3 PS8551L4-V-E3-AX

鉛フリー

(Ni/Pd/Au)

エンボス・テーピング

1 000

個/リール

DIN EN60747-5-2 (VDE0884 Part2)

認定品(オプション)

PS8551L4

注  海外安全規格申請は申請品名で行ってください。

(4)

絶対最大定格(特に指定のないかぎり T

A

= 25°C)

項    目  略  号  定  格  単  位 

動作周囲温度

T

A −40〜+85 °C

保存温度

T

stg −55〜+125 °C

電源電圧

V

DD

1, V

DD

2 0〜5.5 V

入力電圧

V

IN+

, V

IN− −2〜VDD

1+0.5 V

瞬時入力電圧(2秒以内)

V

IN+

, V

IN− −6〜VDD

1+0.5 V

出力電圧

V

OUT+

, V

OUT− −0.5〜VDD

2+0.5 V

絶縁耐圧

BV 5 000 Vr.m.s.

T

A

= 25℃, RH = 60%, AC

電圧を

1

分間印加(入力側全電極端子一括と出力側全電極端子一括間)

推奨動作条件

項    目  略  号 

MIN. MAX.

単  位 

動作周囲温度

T

A −40

85

°C

電源電圧

V

DD

1, V

DD

2 4.5 5.5 V

入力電圧(線形領域)

V

IN+

, V

IN− −200

200 mV

V

IN−

= 0 V (GND1

に接続) での使用を推奨。VIN−

2.5 V

以上になると内部テストモードが動作しますので,このような設 定では使用しないでください。

(5)

電気的特性(DC 特性)(特に指定のないかぎり TYP.は T

A

= 25°C, V

IN+

= V

IN−

= 0 V, V

DD

1 = V

DD

2 = 5 V, MIN., MAX.は「推奨動作条件」参照)

項    目 略  号 条    件

MIN. TYP. MAX.

単  位 入力オフセット電圧

V

os

T

A

= 25°C

−2

0.3 2 mV

−3

3

入力オフセット電圧温度ドリフト

|dV

os

/dT

A

| T

A

= 25〜+85°C 3 10 μ V/°C

ゲイン 1

G

−200 mV ≤ VIN+

≤ 200 mV,

T

A

= 25°C

7.76 8 8.24 V/V

ゲイン温度ドリフト

|dG/dT

A

| 0.00087 V/V/°C

出力ノン・リニアリティ

(200 mV)2

NL200

−200 mV ≤ VIN+

≤ 200 mV 0.021 0.35 %

ノン・リニアリティ(200 mV)

温度ドリフト

|dNL200/dT

A

| 0.0002 %/°C

出力ノン・リニアリティ

(100 mV)2

NL100

−100 mV ≤ VIN+

≤ 100 mV 0.014 0.2 %

出力がクリップしない最大入力電圧 |VIN+

| MAX. 308 mV

入力供給電流

I

DD

1 V

IN+

= 400 mV 16 20 mA

出力供給電流

I

DD

2 V

IN+

=

−400 mV

10 16 mA

入力バイアス電流

I

IN+

V

IN+

= 0 V

−0.5

5 μ A

入力バイアス電流温度ドリフト

|dI

IN+

/dT

A

| 0.45 nA/°C

飽和出力電圧(ロウ・レベル)

V

OL

V

IN+

=

−400 mV

1.29 V

飽和出力電圧(ハイ・レベル)

V

OH

V

IN+

= 400 mV 3.8 V 0 V

入力時  出力電圧

V

OCM

V

IN+

= V

IN−

= 0 V 2.2 2.55 2.8 V

出力短絡電流

|I

OSC

| 18.6 mA

等価入力抵抗

R

IN

320 kΩ

出力抵抗

R

OUT

15

Ω

入力

DC

同相雑音除去能力3

CMRR

IN

76 dB

1.

ゲインは図

2

 

NL200, G

測定回路において,差動入力電圧

(V

IN+−

V

IN−

: V

IN+

= −200 mV

200 mV, V

IN−

= 0 V)

に対し,

差動出力電圧

(V

OUT+−

V

OUT−

)

を測定し,このグラフから最小二乗法により得られた最適直線の傾きで定義します。

2.

ノン・リニアリティは図

2

 

NL200, G

測定回路において,差動入力電圧

(V

IN+−

V

IN−

)

に対し,差動出力電圧

(V

OUT+−

V

OUT−

)

を測定し,このグラフから最小二乗法により得られた最適直線に対し,偏差(残差)において,プラス側最大値 からマイナス側最大値を引いた値(偏差の

peak to peak

)の

1/2

をフルスケールの差動出力電圧で割った値

(%)

です。

たとえば,入力

V

IN+

=

±200 mVに対して

3.2 V

の差動出力,偏差(残差)の最大最小の差が

22.4 mV

の場合,

出力ノン・リニアリティは

NL200 = 22.4/(2

×

3200) = 0.35%

3. CMRR

INは同相信号ゲイン(両入力ピンを接続し,信号を入力)に対する差動信号ゲイン(入力ピン間に差動信号 を入力)の比を

dB

で表示します。

(6)

電気的特性(AC 特性)(特に指定のないかぎり TYP.は T

A

= 25°C, V

IN+

= V

IN−

= 0 V, V

DD

1 = V

DD

2 = 5 V, MIN., MAX.は推奨動作範囲)

項    目 略  号 条    件

MIN. TYP. MAX.

単  位 出力帯域幅(−3 dB)

f

C

V

IN+

= 200 mV

p-p

, sine wave 50 100 kHz

出力ノイズ

N

OUT

V

IN+

= 0 V 31.5 mVr.m.s.

伝達遅延時間(50-10%)

t

PD10

2.03 3.3 μ s

伝達遅延時間(50-50%)

t

PD50

4.01 5.6

伝達遅延時間(50-90%)

t

PD90

V

IN+

= 0〜150 mV

ステップ

6.02 9.9

立ち上がり時間/立ち下がり時間

(10-90%)

t

r

/t

f

V

IN+

= 0〜150 mV

ステップ

3.53 6.6 μ s

コモン・モード・トランジェント除 去能力1

CMTI V

CM

= 0.5 kV, T

A

= 25°C 10 25 kV/ μ s

電源ノイズ除去能力2

PSR f = 1 MHz 100 mVr.m.s.

1.

CMTI

測定回路において,入力側

GND1−出力側 GND2

間(4ピン−5ピン間)に急峻な立ち上がり/立ち下がり のパルス

(V

CM

= 0.5 kV)

を印加し,差動出力電圧

(V

OUT+−

V

OUT−

)

がその平均出力に対して

200 mV (>1 μ s)

以上 変動する点で規定します。

2. V

DD

1

および

V

DD

2

1 V

p-p

, 1 MHz

,立ち上がり時間および立ち下がり時間が

40 ns

の矩形波パルスを印加した場合 に,差動出力に現れる瞬間的な電圧の大きさです。

(7)

測定回路

図1 VOS測定回路

図2 NL200, G測定回路

図3 IDD

1測定回路

図4 IDD

2測定回路

V

DD1

V

DD2

10 k

Ω

10 k

Ω

0.1 F μ

SHIELD + +

0.1 F μ

0.47 F μ 0.47 F μ

V

OUT

+15 V

–15 V 0.1 F μ 0.1 F μ

AD624CD

(×100)

V

DD1

V

IN

V

DD2

10 k

Ω

10 k

Ω

0.1 F μ

SHIELD + +

0.1 F μ

0.47 F μ 0.01 F μ

0.47 F μ

0.47 F μ 10 k

Ω

13.2

Ω

404

Ω

+15 V

–15 V 0.1 F μ 0.1 F μ

AD624CD

(×4)

V

OUT

+15 V

–15 V 0.1 F μ 0.1 F μ

AD624CD

(×10)

1 2 3 4

8 7 6 5

1 2 3 4

8 7 6 5

0.01 Fμ

SHIELD + +

1

5 V

IDD

1

400 mV

2 3 4

8 7 6 5

0.1 Fμ 0.01 Fμ

SHIELD + +

1

5 V 400 mV

2 3 4

8 7 6 5

0.1 Fμ 0.1 Fμ

5 V IDD

2

+

+

+

(8)

図5 IIN+測定回路

図6 VOUT測定回路

V

OL

V

OCM

V

OH

0.01 Fμ

SHIELD + +

1

400 mV

2 3 4

8 7 6 5

0.1 Fμ

0.1 Fμ

5 V 5 V

0.01 Fμ

SHIELD + +

1

5 V

IIN+

2

3 4

8 7 6 5

0.1 Fμ

VOL

0.01 Fμ

SHIELD + +

1 2 3 4

8 7 6 5

0.1 Fμ

0.1 Fμ

5 V 5 V

VOCM

0.01 Fμ

SHIELD + +

1

400 mV

2 3 4

8 7 6 5

0.1 Fμ

0.1 Fμ

5 V 5 V

VOH

(9)

図7 |IOSC

|測定回路

図8 tPD測定回路

図9 CMTI測定回路

V

DD1

V

IN

V

DD2

2 k

Ω

10 k

Ω

2 k

Ω

0.1 F μ

SHIELD + +

0.1 F μ 0.01 F μ

+15 V

–15 V 0.1 F μ 0.1 F μ

NE5534

V

OUT

1 2 3 4

8 7 6 5

IOSC

0.01 Fμ

SHIELD + +

1 2 3 4

8 7 6 5

0.1 Fμ

0.1 Fμ 5 V

9 V

78L05

5 V

IOSC

0.01 Fμ

SHIELD + +

1 2 3 4

8 7 6 5

0.1 Fμ

0.1 Fμ

5 V 5 V

10 k

Ω

V

DD2

2 k

Ω

2 k

Ω

0.1 F μ

0.1 F μ

SHIELD + +

0.1 F μ

PC813

V

OUT

1 2 3 4

8 7 6 5

10 k

Ω

150 pF

10 k

Ω

150 pF

IN OUT

V

CM

+15 V

–15 V –

+

0.1 F μ 0.1 F μ μ

+

+

(10)

特性曲線(特に指定のないかぎり T

A

= 25°C, 参考値)

3 2 1

0

1

2

3

4.5 4.75 5 5.25 5.5

–50 –25 0 25 50 75 100

–50 –25 0 25 50 75 100

0.35 0.3 0.25 0.2 0.15 0.1 0.05 0

ノン・リニアリティ NL200 (%)

2 1.5 1 0.5 0

0.5

1

1.5

2

8.24 8.2 8.16 8.12 8.08 8.04 8 7.96 7.92 7.88 7.84 7.8 7.76

8.24 8.2 8.16 8.12 8.08 8.04 8 7.96 7.92 7.88 7.84 7.8 7.76

0.35 0.3 0.25 0.2 0.15 0.1 0.05 0

V

DD

1 = V

DD

2 = 5 V

V

IN+

=

200 mV〜+200 mV, V

IN−

= 0 V

V

DD

1 = V

DD

2 = 5 V

V

IN+

=

200 mV〜+200 mV, V

IN−

= 0 V

V

DD

1 = V

DD

2 = 5 V V

IN+

= V

IN−

= 0 V

V

IN+

= V

IN−

= 0 V

V

IN+

=

200 mV〜+200 mV, V

IN−

= 0 V

V

IN+

=

200 mV〜+200 mV, V

IN−

= 0 V

V

DD

2 V

DD

1

V

DD

1

V

DD

1 V

DD

2

V

DD

2

–50 –25 0 25 50 75 100

4.5 4.75 5 5.25 5.5

4.5 4.75 5 5.25 5.5

入力オフセット電圧 vs. 周囲温度

周囲温度 TA

(

°

C)

入力オフセット電圧 VOS (mV)

入力オフセット電圧 vs. 電源電圧

電源電圧 VDD

(V)

入力オフセット電圧 VOS (mV)

ゲイン vs. 周囲温度

周囲温度 TA

(

°

C)

ゲイン G (V/V)

ノン・リニアリティ vs. 周囲温度

周囲温度 TA

(

°

C)

ノン・リニアリティ NL200 (%)

ゲイン vs. 電源電圧

電源電圧 VDD

(V)

ゲイン G (V/V)

ノン・リニアリティ vs. 電源電圧

電源電圧 VDD

(V)

(11)

4 3.5 3 2.5 2 1.5 1

50

25 0 25 50 75 100

10 100 1 000 10 000 100 000 1 000 000

7 6 5 4 3 2 1 0

入力電圧 VIN

(V)

入力電圧 VIN

(V)

周波数 f (Hz)

出力電圧

V

O

(V)

供給電流

I

DD

(mA)

入力電圧 VIN+

(V)

入力電流

I

IN+

( A)

ゲイン

G

V

(dB)

位相 

(Deg.)

周囲温度 TA

(

°

C)

周波数 f (Hz)

伝達遅延時間

PD ( s)

20 18 16 14 12 10 8 6 4 2 0

5 4 3 2 1 0

1

2

3

4

5

1 0

1

2

3

4

5

6

7

8

50

0

50

100

150

200

V

DD

1 = V

DD

2 = 5 V V

IN

= 0 V

V

DD

1 = V

DD

2 = 5 V, V

IN−

= 0 V V

IN+

= 0〜150 mV step V

DD

1 = V

DD

2 = 5 V, V

IN

= 0 V

V

IN+

= 200 mV

p−p

sine wave

V

DD

1 = V

DD

2 = 5 V, V

IN

= 0 V

V

IN+

= 200 mV

p−p

sine wave V

DD

1 = V

DD

2 = 5 V V

DD

1 = V

DD

2 = 5 V

V

OUT+

I

DD

2 I

DD

1 V

OUT−

0.4

0.2 0 0.2 0.4

0.4

0.2 0 0.2 0.4

0.4

0.2 0 0.2 0.4

10 100 1 000 10 000 100 000 1 000 000

t

PD10

t

r

t

PD50

t

PD90

μ

出力電圧 vs. 入力電圧 供給電流 vs. 入力電圧

入力電流 vs. 入力電圧

位相 vs. 周波数

ゲイン vs. 周波数

伝達遅延時間 vs. 周囲温度

μ

備考  グラフ中の値は参考値を示します。

(12)

テーピング仕様(単位:mm)

外形および寸法(リール)

包装数量

: 1 000

/

リール

330±2.0 100±1.0

2.0±0.5 13.0±0.2

R 1.0

21.0±0.8

2.0±0.5

15.9〜19.4

フランジ外周部

21.5±1.0 17.5±1.0

テープ方向

PS8551L4-E3

外形および寸法(テープ)

1.55±0.1 2.0±0.1

4.0±0.1

1.75±0.1

4.65 MAX.

9.95±0.1 12.0±0.1

1.5

+0.1–0

7.5±0.1 10.55±0.116.0±0.3

4.2±0.1

0.3±0.05

(13)

推奨マウント・パッド寸法(単位:mm)

D

C B

A

品 名

PS8551L4

リード・フォーミング

A

表面実装用リード・フォーミング

9.0

B 2.54

C 1.7

D

2.0

(14)

取り扱い注意事項

1. 半田付け推奨条件

(1)赤外線リフロによる実装時

  ・ピーク温度

260°C

以下(パッケージ表面温度)

  ・ピーク温度の時間 10

s

以内   ・

220°C

以上の時間

60 s

以内   ・プリヒート温度

120〜180°C

の時間 120±30 s

  ・リフロ回数

3

回以内

  ・フラックス 塩素分の少ないロジン系フラックス(塩素

0.2 Wt%以下を推奨)

120±30 s

(プリヒート)

220 ° C

180 ° C

パッケージ表面温度 T (°C)

時間 (秒)

赤外線リフロ推奨温度プロファイル

(本加熱)

〜10 s

〜60 s

260 ° C MAX.

120 ° C

(2)ウェーブ・ソルダリングによる実装時   ・温度 260°C以下(溶融半田温度)

  ・時間

10 s

以内

  ・予備加熱 120°C以下(パッケージ表面温度)

  ・回数

1

回(モールド部浸漬可)

  ・フラックス 塩素分の少ないロジン系フラックス(塩素

0.2 Wt%以下を推奨)

(3)手付け

  ・最高温度(リード部温度)

350°C

以下   ・時間(デバイスの一辺あたり) 3

s

以内

  ・フラックス 塩素分の少ないロジン系フラックス(塩素

0.2 Wt%

以下を推奨)

(15)

(4)注意事項

  ・フラックス洗浄について

フロン系および塩素系溶剤による洗浄は避けてください。

2. ノイズについての注意事項

フォトカプラの入力−出力間に立ち上がりの急峻な電圧が印加されると,定格内であっても出力側がオン状態にな ることがありますので,ご確認のうえご使用願います。

使用上の注意 

1.

本製品は高速化設計のため,静電気の影響を受けやすくなっております。取り扱いの際は人体アースなど静電気対 策を行ってください。

2.

ボード設計時

(1)

V

DD−GND間に

0.1 μ F

以上のバイパス・コンデンサを挿入してください。また,フォトカプラ−コンデンサ間のリー ド距離は

10 mm

以内としてください。

(2)入力端子(VIN+

, V

IN−)および出力端子(VOUT+

, V

OUT−)につながるパターンは極力短くしてください。

3

)フォトカプラのつりピン(パッケージのピン間に露出する短い金属部分)へは配線を接続しないでください。つり ピンに接続しますとフォトカプラの内部電位へ影響し,正常に動作しません。

4

)フォトカプラ入力へは使用周波数帯域に入力周波数を制限するため,必ずアンチエイリアシングフィルタ(

RC

フィ ルタ:たとえば,R = 68 Ω,C = 0.01

μ F

等)を接続してください。

5

PS8551

の出力信号には内部で発生するチョッパーノイズや量子化ノイズ等のノイズ成分を含んでいます。このた め,PS8551の後段に接続するオペアンプ(ポストアンプ)にはロウ・パス・フィルタ(たとえば,R = 10 kΩ,

C = 150 pF

等)機能を付加し,出力を必要な帯域に制限してください。

(6)1次側電源(VDD

1)がOFFし , 2次側電源(V

DD

2)のみ供給されている場合(V

DD

1 = 0 V, V

DD

2 = 5 V)での出力レ

ベルは、入力電圧(VIN+

, V

IN−)に関わらず

, V

OUT+はロウレベル、VOUT−はハイレベル(VOUT+

= 1.3 V TYP., V

OUT–

= 3.8 V TYP.)となります。

これは

通常動作時(VDD

1 = V

DD

2 = 5 V)の入力にV

IN+

= –400 mV, V

IN–

= 0 Vが印加されている状態の出力と等価で

す。

3.

保管は高温多湿を避けてください。 

(16)

VDE 認定仕様

項    目 略  号 定  格 単  位

環境試験クラス(IEC 60068-1/DIN EN 60068-1)

40/085/21

絶縁強度

最大許容動作絶縁電圧

試験電圧(部分放電試験,手順

a,型式試験とランダム試験)

U

pr

= 1.6 × U

IORM.

判定基準:部分放電 

P

d

< 5 pC

U

IORM

U

pr

1 130 1 808

V

peak

V

peak

試験電圧(部分放電試験,手順

b,全数試験)

U

pr

= 1.875 × U

IORM.

判定基準:部分放電 

P

d

< 5 pC

U

pr

2 119 V

peak

最大許容電圧(過度的電圧)

U

TR

8 000 V

peak

汚染度(DIN EN 60664-1 VDE0110 Part 1)

2

絶縁材の耐トラッキング性 (IEC 60112/DIN EN 60112 (VDE 0303 Part 11))

CTI 175

材料グループ(DIN EN 60664-1 VDE0110 Part 1) Ⅲa

許容保存温度

T

stg −55〜+125 °C

許容動作温度

T

A −40〜+85 °C

絶縁抵抗最小値

T

A

= 25°C(V

IO

= 500 V)

T

A

MAX.

最小

100°C(V

IO

= 500 V)

Ris MIN.

Ris MIN.

10

12

10

11

Ω Ω

安全最大定格(故障時の最大許容値)

温度ディレイティングカーブ参照 ケース温度

電流(入力電流

I

F

, Psi = 0)

電力(出力ないし全損失電力)

Tsi

における絶縁抵抗(VIO

= 500 V)

Tsi Isi Psi Ris MIN.

175 400 700 10

9

°C

mA mW

Ω

(17)

注意

GaAs

製品 この製品には,ガリウムひ素(GaAs)を使用しています。

GaAs

の粉末や蒸気は有害ですから,次の点にご注意ください。

・廃棄する際には,次のような廃棄処理をすることを推奨します。

   

1.  「ひ素含有物等の産業廃棄物の収集,運搬,処理の資格」を持つ処理業者に委託する。

   

2.  一般産業廃棄物および家庭用廃棄物とは区別し,「特別管理産業廃棄物」として,

        最終処分まで管理する。

・焼却,破壊,切断,粉砕や化学的な分解を行わないでください。

・対象デバイスをなめたり,口に入れたりしないでください。

(18)

改版履歴 PS8551L4 データシート

改訂内容

Rev.

発行日 ページ ポイント

2007.09

- 旧番号:PN10670JJ01V0DS

1.00 2011.06.14

全体 暫定版 データシート → データシート 全体 海外安全規格 認定

p.3

捺印例 変更 オーダ情報 追加

p.4

絶対最大定格,推奨動作条件 変更

p.5

電気的特性(DC特性) 変更

p.6

電気的特性(AC特性) 変更

p.7~9

測定回路 追加

p.10, 11

特性曲線 追加

p.13

推奨マウント・パッド寸法 追加

p.15

使用上の注意 変更

p.16 VDE

認定仕様 追加

2.00 2012.08.24 p.1

海外安全規格 変更

p.15

使用上の注意 変更

p.16 VDE

認定仕様 変更

(19)

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参照

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