JP2852282B2 - クロックジェネレータ - Google Patents
クロックジェネレータInfo
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- JP2852282B2 JP2852282B2 JP8313273A JP31327396A JP2852282B2 JP 2852282 B2 JP2852282 B2 JP 2852282B2 JP 8313273 A JP8313273 A JP 8313273A JP 31327396 A JP31327396 A JP 31327396A JP 2852282 B2 JP2852282 B2 JP 2852282B2
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- 238000005070 sampling Methods 0.000 claims description 16
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 15
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 claims 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 7
- 238000013016 damping Methods 0.000 description 5
- 238000007493 shaping process Methods 0.000 description 3
- 230000003321 amplification Effects 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 238000003199 nucleic acid amplification method Methods 0.000 description 1
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- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03L—AUTOMATIC CONTROL, STARTING, SYNCHRONISATION OR STABILISATION OF GENERATORS OF ELECTRONIC OSCILLATIONS OR PULSES
- H03L7/00—Automatic control of frequency or phase; Synchronisation
- H03L7/06—Automatic control of frequency or phase; Synchronisation using a reference signal applied to a frequency- or phase-locked loop
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03G—CONTROL OF AMPLIFICATION
- H03G3/00—Gain control in amplifiers or frequency changers
- H03G3/001—Digital control of analog signals
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03L—AUTOMATIC CONTROL, STARTING, SYNCHRONISATION OR STABILISATION OF GENERATORS OF ELECTRONIC OSCILLATIONS OR PULSES
- H03L5/00—Automatic control of voltage, current, or power
Landscapes
- Stabilization Of Oscillater, Synchronisation, Frequency Synthesizers (AREA)
- Manipulation Of Pulses (AREA)
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、マイクロプロセッ
サを用いたシステムにおいて、クロックを供給するクロ
ックジェネレータに関するものである。
サを用いたシステムにおいて、クロックを供給するクロ
ックジェネレータに関するものである。
【0002】
【従来の技術】図4は、従来のクロックジェネレータを
用いたシステム構成図であり、出力バッファ2およびク
ロック生成PLLロジック3を内部に有するクロックジ
ェネレータ1と、レシーバ4と、バッファ5と、ダンピ
ング抵抗6とにより構成されている。
用いたシステム構成図であり、出力バッファ2およびク
ロック生成PLLロジック3を内部に有するクロックジ
ェネレータ1と、レシーバ4と、バッファ5と、ダンピ
ング抵抗6とにより構成されている。
【0003】次に、従来のクロックジェネレータの使用
方法について説明する。クロックジェネレータ1により
基本クロックfref をレシーバ(CPU等)4に供給す
るものと考える。従来のクロックジェネレータでは、1
本あたりの出力バッファのドライブ能力が固定であるが
ために、接続したい負荷の諸条件(数、負荷容量等)を
考慮する必要があり、負荷が重い場合には、クロック信
号のエッジ勾配が低く、立ち上がり時間が大きいと予想
され、逆に負荷が軽い場合には、クロック信号のエッジ
勾配が高く、立ち上がり時間が小さいと予想されるた
め、これら信号ライン上にバッファ5またはダンピング
抵抗6といった外部部品を挿入していた。
方法について説明する。クロックジェネレータ1により
基本クロックfref をレシーバ(CPU等)4に供給す
るものと考える。従来のクロックジェネレータでは、1
本あたりの出力バッファのドライブ能力が固定であるが
ために、接続したい負荷の諸条件(数、負荷容量等)を
考慮する必要があり、負荷が重い場合には、クロック信
号のエッジ勾配が低く、立ち上がり時間が大きいと予想
され、逆に負荷が軽い場合には、クロック信号のエッジ
勾配が高く、立ち上がり時間が小さいと予想されるた
め、これら信号ライン上にバッファ5またはダンピング
抵抗6といった外部部品を挿入していた。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】従来のクロックジェネ
レータでは、出力バッファ2におけるドライブ能力が固
定であるため、負荷数に応じて必要となるバッファ5、
および外部において波形整形を行うためのダンピング抵
抗6が必要となり、外部回路の増加、それに伴う配線効
率の低下やコストアップを招くという問題点があった。
レータでは、出力バッファ2におけるドライブ能力が固
定であるため、負荷数に応じて必要となるバッファ5、
および外部において波形整形を行うためのダンピング抵
抗6が必要となり、外部回路の増加、それに伴う配線効
率の低下やコストアップを招くという問題点があった。
【0005】発明の目的は、波形整形機能により理想的
な波形が常に得られ、従来のように外部において波形整
形を行う必要がなく、バッファおよびダンピング抵抗の
削除によるパターン基板配線効率の向上およびコストダ
ウンを図ることのできるクロックジェネレータを提供す
ることにある。
な波形が常に得られ、従来のように外部において波形整
形を行う必要がなく、バッファおよびダンピング抵抗の
削除によるパターン基板配線効率の向上およびコストダ
ウンを図ることのできるクロックジェネレータを提供す
ることにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明によるクロックジ
ェネレータは、クロックを生成するPLLロジックと、
レシーバに実波形を出力する出力バッファと、出力バッ
ファとレシーバとの間の実波形をサンプリング・コード
化するサンプリング制御/AD変換回路と、サンプリン
グ制御/AD変換回路からの4ビット実波形コードと、
レジスタを有しレジスタにあらかじめ設定された理想波
形コードとを比較するコード比較コンパレータ回路と、
その比較結果をデコードするデコーダ回路と、デコード
回路の出力により電圧を制御する電圧制御回路と、デコ
ーダ回路および電圧制御回路によりDA変換されたアナ
ログ電圧を増幅する増幅回路とを備え、これら一連の動
作により得られた制御用アナログ出力電圧を前記出力バ
ッファ部FETのソース・ドレイン間にかけることによ
りドライブ能力を可変させることを特徴とする。
ェネレータは、クロックを生成するPLLロジックと、
レシーバに実波形を出力する出力バッファと、出力バッ
ファとレシーバとの間の実波形をサンプリング・コード
化するサンプリング制御/AD変換回路と、サンプリン
グ制御/AD変換回路からの4ビット実波形コードと、
レジスタを有しレジスタにあらかじめ設定された理想波
形コードとを比較するコード比較コンパレータ回路と、
その比較結果をデコードするデコーダ回路と、デコード
回路の出力により電圧を制御する電圧制御回路と、デコ
ーダ回路および電圧制御回路によりDA変換されたアナ
ログ電圧を増幅する増幅回路とを備え、これら一連の動
作により得られた制御用アナログ出力電圧を前記出力バ
ッファ部FETのソース・ドレイン間にかけることによ
りドライブ能力を可変させることを特徴とする。
【0007】本発明は、信号ライン上にAD/DA変換
回路を配し、実波形と理想波形とを比較・制御すること
によりドライブ能力を可変でき、結果として外部回路無
しでシステムを構成することができる。
回路を配し、実波形と理想波形とを比較・制御すること
によりドライブ能力を可変でき、結果として外部回路無
しでシステムを構成することができる。
【0008】
【発明の実施の形態】次に、本発明の実施の形態につい
て図面を参照して詳細に説明する。
て図面を参照して詳細に説明する。
【0009】図1は、本発明の第1の実施の形態を示す
システム構成図である。図1において、図4と同一符号
は同一部分を示す。図1のクロックジェネレータ1は、
出力バッファ2と、クロック生成PLLロジック3と、
出力バッファ2とレシーバ4との間の実波形をサンプリ
ング・コード化するサンプリング制御/AD変換回路7
と、その時発生した4ビット実波形コード8とあらかじ
め設定された理想的波形コード9を比較するコード比較
コンパレータ回路10と、その比較結果をデコードする
デコーダ回路11と、電圧を制御する電圧制御回路12
と、デコーダ回路11および電圧制御回路12によりD
A変換されたアナログ電圧を増幅する増幅回路13とを
備えている。
システム構成図である。図1において、図4と同一符号
は同一部分を示す。図1のクロックジェネレータ1は、
出力バッファ2と、クロック生成PLLロジック3と、
出力バッファ2とレシーバ4との間の実波形をサンプリ
ング・コード化するサンプリング制御/AD変換回路7
と、その時発生した4ビット実波形コード8とあらかじ
め設定された理想的波形コード9を比較するコード比較
コンパレータ回路10と、その比較結果をデコードする
デコーダ回路11と、電圧を制御する電圧制御回路12
と、デコーダ回路11および電圧制御回路12によりD
A変換されたアナログ電圧を増幅する増幅回路13とを
備えている。
【0010】図2は、任意の時間t1 におけるアナログ
理想波形および実波形(負荷が大きい/小さい場合)の
電圧レベルをAD変換した場合に対応されるデジタル出
力コードのグラフである。横軸Tにおいて、時間t1
は、クロック生成PLLロジック3により生成される高
周波クロックfb の逆数の正数倍によって表され、その
時間t1 におけるアナログ理想波形の電圧レベルをAD
変換した時の理想波形コード(図2では2.06V)が
縦軸に対応している。この時間t1 における理想波形コ
ード9は、あらかじめコード比較コンパレータ回路10
内のレジスタに設定してあるものとする。
理想波形および実波形(負荷が大きい/小さい場合)の
電圧レベルをAD変換した場合に対応されるデジタル出
力コードのグラフである。横軸Tにおいて、時間t1
は、クロック生成PLLロジック3により生成される高
周波クロックfb の逆数の正数倍によって表され、その
時間t1 におけるアナログ理想波形の電圧レベルをAD
変換した時の理想波形コード(図2では2.06V)が
縦軸に対応している。この時間t1 における理想波形コ
ード9は、あらかじめコード比較コンパレータ回路10
内のレジスタに設定してあるものとする。
【0011】次に動作について説明する。
【0012】a.任意の設定時間t1 におけるアナログ
入力信号(実際のアナログ波形:クロックfa )の立ち
上がりをクロックfb の立ち上がりエッジによりサンプ
リングし、その時の電圧レベルを量子化し、符号化を行
う。
入力信号(実際のアナログ波形:クロックfa )の立ち
上がりをクロックfb の立ち上がりエッジによりサンプ
リングし、その時の電圧レベルを量子化し、符号化を行
う。
【0013】b.aによって、符号化された4ビット実
波形コード8と、あらかじめ設定されている同時間t1
における理想的波形(クロックFref )のコード9とを
コード比較コンパレータ回路10により比較する。
波形コード8と、あらかじめ設定されている同時間t1
における理想的波形(クロックFref )のコード9とを
コード比較コンパレータ回路10により比較する。
【0014】c.bで比較したデジタルデータをデコー
ダ回路11および電圧制御回路12に入力し、その結果
に応じて電圧制御を行う。
ダ回路11および電圧制御回路12に入力し、その結果
に応じて電圧制御を行う。
【0015】また、最小電圧調整量の最小単位qは、q
=アナログ電圧入力範囲/分割数=3.3/24 であっ
て、約0.2Vとする。図1では、t1 における実波形
のデジタルデータ値が1001より、同時間における理
想的な波形と比較して電圧レベルが0.2V少ない(図
2参照)。そこでデコーダ回路11および電圧制御回路
12により電圧を0.2V上げるためのアナログ信号V
1 を出力させる。
=アナログ電圧入力範囲/分割数=3.3/24 であっ
て、約0.2Vとする。図1では、t1 における実波形
のデジタルデータ値が1001より、同時間における理
想的な波形と比較して電圧レベルが0.2V少ない(図
2参照)。そこでデコーダ回路11および電圧制御回路
12により電圧を0.2V上げるためのアナログ信号V
1 を出力させる。
【0016】d.デコーダ回路11および電圧制御回路
12により制御された電圧を増幅回路13に入力する
と、その結果得られたアナログ出力電圧VO は、理想時
の基準電圧Vref とV1 との差分で表され、VO =A
(Vref −V1 )と表される(Aは利得を示す)。今、
Vref をGND(0V)とすると、VO =A(Vref −
V 1 )=A(0−(−0.2))=A×0.2となり、
Aの値をクロックジェネレータ内のFETの出力特性に
合わせ、あらかじめ設置しておけば、実波形の電圧レベ
ルが0.2V分増加させるようにクロックジェネレータ
内の出力バッファ部FETのソースードレイン間電圧制
御を行うことができ、結果として0.2V分電圧レベル
を上げるための電流量を調整することが可能となる。
12により制御された電圧を増幅回路13に入力する
と、その結果得られたアナログ出力電圧VO は、理想時
の基準電圧Vref とV1 との差分で表され、VO =A
(Vref −V1 )と表される(Aは利得を示す)。今、
Vref をGND(0V)とすると、VO =A(Vref −
V 1 )=A(0−(−0.2))=A×0.2となり、
Aの値をクロックジェネレータ内のFETの出力特性に
合わせ、あらかじめ設置しておけば、実波形の電圧レベ
ルが0.2V分増加させるようにクロックジェネレータ
内の出力バッファ部FETのソースードレイン間電圧制
御を行うことができ、結果として0.2V分電圧レベル
を上げるための電流量を調整することが可能となる。
【0017】なお、a〜dによる一連の作業終了後、再
び実波形をサンプリングするタイミングは、サンプリン
グ制御/AD変換回路7により制御される。また、再び
実波形をサンプリング・AD変換した際、初期設定して
おいた理想波形コードと比較し、その結果、差分が現れ
ない場合は、デコーダ回路11により制御信号をサンプ
リング制御/AD変換回路7に向かって発信する。サン
プリング制御/AD変換回路7はこの信号を受け取り、
AD/DA変換をストップさせる。以上、一連の操作を
繰り返すことにより、実波形を理想的な波形に収束させ
る。
び実波形をサンプリングするタイミングは、サンプリン
グ制御/AD変換回路7により制御される。また、再び
実波形をサンプリング・AD変換した際、初期設定して
おいた理想波形コードと比較し、その結果、差分が現れ
ない場合は、デコーダ回路11により制御信号をサンプ
リング制御/AD変換回路7に向かって発信する。サン
プリング制御/AD変換回路7はこの信号を受け取り、
AD/DA変換をストップさせる。以上、一連の操作を
繰り返すことにより、実波形を理想的な波形に収束させ
る。
【0018】次に、本発明の第2の実施の形態について
説明する。図3は、本発明の第2の実施の形態を示すシ
ステム構成図である。図3のクロックジェネレータ1
は、クロック生成PLLロジック3と、実波形を出力す
る出力バッファ2と、理想波形を出力する出力バッファ
15と、出力バッファ2からレシーバ4に出力される実
波形と出力バッファ15から出力される理想波形を入力
してその電圧レベルの差分を出力する増幅回路13とを
備えている。
説明する。図3は、本発明の第2の実施の形態を示すシ
ステム構成図である。図3のクロックジェネレータ1
は、クロック生成PLLロジック3と、実波形を出力す
る出力バッファ2と、理想波形を出力する出力バッファ
15と、出力バッファ2からレシーバ4に出力される実
波形と出力バッファ15から出力される理想波形を入力
してその電圧レベルの差分を出力する増幅回路13とを
備えている。
【0019】理想的な波形の電圧レベルV'refは、クロ
ックジェネレータ1内の出力バッファ15の出力端に負
荷容量Cloadを接続することにより得られ、この電圧レ
ベルを差動増幅回路13に入力するものとする。
ックジェネレータ1内の出力バッファ15の出力端に負
荷容量Cloadを接続することにより得られ、この電圧レ
ベルを差動増幅回路13に入力するものとする。
【0020】差動増幅回路13により、実波形の電圧レ
ベルV2 と理想的な波形の電圧レベルV'refを常に比較
し、その差分電圧VO=A(V'ref−V2)に相当する制
御電圧をクロックジェネレータ1内の出力バッファ部F
ETのソースードレイン間にかけることにより、第1の
実施の形態と同様の効果を得ることが可能となる。
ベルV2 と理想的な波形の電圧レベルV'refを常に比較
し、その差分電圧VO=A(V'ref−V2)に相当する制
御電圧をクロックジェネレータ1内の出力バッファ部F
ETのソースードレイン間にかけることにより、第1の
実施の形態と同様の効果を得ることが可能となる。
【0021】本発明の第2の実施の形態は、第1の実施
の形態に加えて、回路構成が簡単である。また、差動増
幅回路13により波形の立ち上がり/立ち下がりに関わ
らず常に実波形と理想波形との電圧レベルの差分をとり
(実波形と理想波形とのフェーズ合わせのため、De1
ay回路14を挿入)、その制御電圧をクロックジェネ
レータ1内の出力バッファ2にかけることにより、より
理想的な波形に近づけることが可能となるという効果を
も有する。
の形態に加えて、回路構成が簡単である。また、差動増
幅回路13により波形の立ち上がり/立ち下がりに関わ
らず常に実波形と理想波形との電圧レベルの差分をとり
(実波形と理想波形とのフェーズ合わせのため、De1
ay回路14を挿入)、その制御電圧をクロックジェネ
レータ1内の出力バッファ2にかけることにより、より
理想的な波形に近づけることが可能となるという効果を
も有する。
【0022】
【発明の効果】以上説明したように、本発明は、信号ラ
インにAD/DA変換回路を接続することにより、その
ラインのドライブ能力を可変するドライブ能力制御回路
としての機能を果たす。この結果、クロック供給先の負
荷条件(負荷数、負荷容量等の要因)に対し外部調整回
路を必要とせず、波形を調整することができる。
インにAD/DA変換回路を接続することにより、その
ラインのドライブ能力を可変するドライブ能力制御回路
としての機能を果たす。この結果、クロック供給先の負
荷条件(負荷数、負荷容量等の要因)に対し外部調整回
路を必要とせず、波形を調整することができる。
【図1】本発明の第1の実施の形態を示すシステム構成
図である。
図である。
【図2】任意の時間t1 におけるアナログ理想波形およ
び実波形の電圧レベルをAD変換した場合に対応される
デジタル出力コードのグラフを示す図である。
び実波形の電圧レベルをAD変換した場合に対応される
デジタル出力コードのグラフを示す図である。
【図3】本発明の第2の実施の形態を示すシステム構成
図である。
図である。
【図4】従来のクロックジェネレータを用いたシステム
構成図である。
構成図である。
1 クロックジェネレータ 2 出力バッファ 3 クロック生成PLLロジック 4 レシーバ(CPU等) 5 バッファ 6 ダンピング抵抗 7 サンプリング制御/AD変換回路 8 レジスタ内被測定AD変換コード(4ビット) 9 レジスタ内比較用AD変換コード 10 コード比較コンパレータ回路 11 デコーダ回路 12 電圧制御回路 13 増幅回路 14 Delay回路 15 出力バッファ
Claims (5)
- 【請求項1】フェーズロックループ(PLL)を有する
クロックジェネレータにおいて、 クロックジェネレータ内の出力バッファの出力端から出
力された実波形をサンプリング・コード化するサンプリ
ング制御・AD変換回路と、 その時発生した実波形コードとあらかじめ設定された理
想波形コードを比較するコード比較コンパレータ回路
と、 その比較結果をデコードおよび電圧制御する回路と、 デコードおよび電圧制御する回路によりD/A変換され
たアナログ電圧を増幅する増幅回路とを備え、 増幅回路から得られた制御用アナログ出力電圧によりク
ロックジェネレータ内の出力バッファを制御して最適な
クロック波形を得ることを特徴とするクロックジェネレ
ータ。 - 【請求項2】クロックを生成するPLLロジックと、 レシーバに実波形を出力する出力バッファと、 出力バッファとレシーバとの間の実波形をサンプリング
化するサンプリング制御/AD変換回路と、 サンプリング制御/AD変換回路からの4ビット実波形
コードと、レジスタを有しレジスタにあらかじめ設定さ
れた理想波形コードとを比較するコード比較コンパレー
タ回路と、 その比較結果をデコードするデコーダ回路と、 デコード回路の出力により電圧を制御する電圧制御回路
と、 デコード回路および電圧制御回路によりDA変換された
アナログ電圧を増幅する増幅回路とを備え、 これら一連の動作により得られた制御用アナログ出力電
圧を前記出力バッファ部FETのソース・ドレイン間に
かけることによりドライブ能力を可変させることを特徴
とするクロックジェネレータ。 - 【請求項3】フェーズロックループ(PLL)を有する
クロックジェネレータにおいて、 レシーバに実波形を出力する第1の出力バッファと、 出力端に負荷容量を接続することにより理想波形を出力
する第2の出力バッファと、 第1の出力バッファの出力端から出力される実波形と第
2の出力バッファの出力端から出力される理想波形を入
力してその差分電圧を出力する差動増幅器とを備え、 差動増幅回路から得られた差分電圧に相当する制御用ア
ナログ出力電圧により前記第1の出力バッファを制御し
て最適なクロック波形を得ることを特徴とするクロック
ジェネレータ。 - 【請求項4】クロックを生成するPLLロジックと、 レシーバに実波形を出力する第1の出力バッファと、 出力端に負荷容量を接続することにより理想波形を出力
する第2の出力バッファと、 第1の出力バッファの出力端から出力される実波形と第
2の出力バッファの出力端から出力される理想波形を入
力してその差分電圧を出力する差動増幅器とを備え、 差動増幅器から得られた差分電圧に相当する制御用アナ
ログ出力電圧を前記第1の出力バッファ部FETのソー
ス・ドレイン間にかけることによりドライブ能力を可変
させることを特徴とするクロックジェネレータ。 - 【請求項5】前記第1の出力バッファの前に、前記実波
形と理想波形とのフェーズ合わせのためのディレイ回路
を挿入したことを特徴とする請求項3または4に記載の
クロックジェネレータ。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8313273A JP2852282B2 (ja) | 1996-11-25 | 1996-11-25 | クロックジェネレータ |
| US08/974,858 US5994940A (en) | 1996-11-25 | 1997-11-20 | Clock generator having a phase locked loop |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8313273A JP2852282B2 (ja) | 1996-11-25 | 1996-11-25 | クロックジェネレータ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10154019A JPH10154019A (ja) | 1998-06-09 |
| JP2852282B2 true JP2852282B2 (ja) | 1999-01-27 |
Family
ID=18039232
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8313273A Expired - Fee Related JP2852282B2 (ja) | 1996-11-25 | 1996-11-25 | クロックジェネレータ |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5994940A (ja) |
| JP (1) | JP2852282B2 (ja) |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8229301B2 (en) * | 2004-09-07 | 2012-07-24 | Finisar Corporation | Configuration of optical transceivers to perform custom features |
| US7801449B2 (en) * | 2004-09-07 | 2010-09-21 | Finisar Corporation | Off-module optical transceiver firmware paging |
| US7802124B2 (en) * | 2004-10-29 | 2010-09-21 | Finisar Corporation | Microcode configurable frequency clock |
| US7974538B2 (en) * | 2004-10-29 | 2011-07-05 | Finisar Corporation | Transaction for transceiver firmware download |
| US7957651B2 (en) * | 2004-10-29 | 2011-06-07 | Finisar Corporation | Configurable optical transceiver feature specific cost transaction |
| TWI460997B (zh) * | 2012-02-23 | 2014-11-11 | Alchip Technologies Ltd | 具雜訊抵抗力的可適性時脈信號產生器 |
| JP6478861B2 (ja) * | 2015-07-29 | 2019-03-06 | 京セラ株式会社 | 電子機器 |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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1997
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