LM231A / LM231 / LM331A / LM331精密电压 - 频率转换器
1999年6月
LM231A/LM231/LM331A/LM331
精密电压 - 频率转换器
概述
在LM231 / LM331家族电压 - 频率转换器的
非常适合于进行简单的低成本电路中使用
模拟 - 数字转换，精确的频率 - 电压
转换，长期积分，线性频率调制
化或解调，以及许多其他功能。输出
作为一个电压 - 频率转换器使用时是一个脉冲
列车在一个频率精确地正比于所施加的IN-
把电压。因此，它提供了所有的固有优势
电压 - 频率转换技术，并且是很容易
在所有标准电压 - 频率转换器应用应用程序
阳离子。此外， LM231A / LM331A达到一个新的高度
精度对温度水平，这只能AT-
tained昂贵的电压 - 频率的模块。额外
倚重的LM231 / 331非常适合在数字化使用
在低电源电压，并且可以提供系统
廉价
模拟 - 数字
转变
in
微处理器控制的系统。并且，从频率
电池供电的电压 - 频率转换器可以是
通过一个简单的photoisolator易于传递提供
隔离针对高共模电平。
在LM231 / LM331利用一个新的温度补偿
带隙基准电路，以提供优异的精度
在整个工作温度范围内，在电源
低至4.0V 。精密定时器电路具有低偏置电流
租金不降低快速反应所必需的
100kHz的电压 - 频率变换。和输出
能够驱动3个TTL负载，或一个高电压输出的
高达40V的，却又是对V短路防
CC
.
特点
n
保证线性度0.01 ％最大
n
在现有的电压 - 频率提高性能
转换应用
n
拆分或单电源供电
n
工作在5V单电源供电
n
脉冲输出兼容所有的逻辑形式
n
出色的温度稳定性，
±
50 PPM / ° C最大值
n
低功耗， 15 mW的典型电压为5V
n
宽动态范围，百分贝分钟，在10千赫满刻度
频率
n
宽量程的频率， 1 Hz到100 kHz的
n
低成本
典型应用
DS005680-1
*
使用低温度系数的稳定成分。见典型应用部分。
**
0.1μF或1μF ，见“的经营原则。 ”
图1.简单的独立电压 - 频率转换器
同
±
0.03 ％的典型线性度（ F = 10 Hz到11 kHz时）
特在佛罗里达州
是杜邦公司的注册商标。
1999美国国家半导体公司
DS005680
www.national.com
绝对最大额定值
（注1 ）
如果是用于军事/航空专用设备，请向美国国家半导体销售办事处/
经销商咨询具体可用性和规格。
电源电压
输出对地短路
输出短路到V
CC
输入电压
工作环境温度范围
功耗（P
D
在25℃下）
热阻（ θ
jA
)
（N包） P
D
θ
jA
引线温度（焊接， 10秒）
双列直插式封装（塑料）
ESD易感性（注4 ）
N包装
LM231A/LM231
40V
连续
连续
-0.2V至+ V
S
T
民
T
最大
-25 ° C至+ 85°C
LM331A/LM331
40V
连续
连续
-0.2V至+ V
S
T
民
T
最大
0 ° C至+ 70°C
1.25W
100C/W
260C
500V
1.25W
100C/W
260C
500V
电气特性
T
A
= 25°C除非另有说明（注2 ）
参数
VFC非线性（注3 ）
条件
4.5V
≤
V
S
≤
20V
T
民
≤
T
A
≤
T
最大
VFC非线性
中的电路
图1
转换精度比例系数（增益）
LM231 ， LM231A
LM331 ， LM331A
增益温度稳定性
LM231/LM331
LM231A/LM331A
改变增益与V
S
额定满量程频率
增益稳定性对时间
（ 1000小时）
超范围（超出满量程）频率
输入比较器
失调电压
LM231/LM331
LM231A/LM331A
偏置电流
失调电流
共模电压范围
定时器
定时器阈值电压， 5脚
输入偏置电流， 5脚
所有器件
LM231/LM331
LM231A/LM331A
V
S
= 15V
0V
≤
V
5脚
≤
9.9V
V
5脚
= 10V
V
针
5
民
典型值
最大
单位
全速％
规模
全速％
规模
全速％
规模
±
0.003
±
0.006
±
0.024
±
0.01
±
0.02
±
0.14
V
S
= 15V中，f = 10赫兹到11千赫兹
V
IN
= ± 10V ，R
S
= 14 k
0.95
0.90
T
民
≤
T
A
≤
T
最大
, 4.5V
≤
V
S
≤
20V
1.00
1.00
1.05
1.10
千赫/ V
千赫/ V
PPM /°C的
PPM /°C的
%/V
%/V
千赫
全速％
规模
%
±
30
±
20
4.5V
≤
V
S
≤
10V
10V
≤
V
S
≤
40V
V
IN
= 10V
T
民
≤
T
A
≤
T
最大
V
IN
= 11V
10
10.0
0.01
0.006
±
150
±
50
0.1
0.06
±
0.02
T
民
≤
T
A
≤
T
最大
T
民
≤
T
A
≤
T
最大
±
3
±
4
±
3
80
±
10
±
14
±
10
300
mV
mV
mV
nA
nA
V
X V
S
nA
nA
nA
±
8
T
民
≤
T
A
≤
T
最大
0.2
0.63
0.667
±
100
V
CC
2.0
0.70
±
10
200
200
±
100
1000
500
= 10V
www.national.com
2
电气特性
参数
定时器
V
SAT PIN 5
（ RESET ）
电流源（引脚1 ）
输出电流
LM231 ， LM231A
LM331 ， LM331A
随电压
电流源关断漏
LM231 ， LM231A ， LM331 ， LM331A
所有器件
当前的工作范围（典型值）
基准电压（引脚2 ）
LM231 ， LM231A
LM331 ， LM331A
稳定性与温度
稳定对时间， 1000小时
逻辑输出（ 3脚）
V
SAT
关闭泄漏
电源电流
LM231 ， LM231A
LM331 ， LM331A
（续）
T
A
= 25°C除非另有说明（注2 ）
条件
I = 5毫安
R
S
= 14 kΩ的，V
销1
= 0
126
116
0V
≤
V
针
1
民
典型值
0.22
最大
0.5
单位
V
135
136
0.2
0.02
144
156
1.0
10.0
50.0
A
A
A
nA
nA
A
≤
10V
T
A
= T
最大
2.0
（10至500）
1.76
1.70
1.89
1.89
2.02
2.08
V
DC
V
DC
PPM /°C的
%
±
60
±
0.1
I = 5毫安
I = 3.2毫安（ 2 TTL负载） ，T
民
≤T
A
≤T
最大
0.15
0.10
0.50
0.40
1.0
4.0
6.0
6.0
8.0
V
V
A
mA
mA
mA
mA
±
0.05
V
S
= 5V
V
S
= 40V
V
S
= 5V
V
S
= 40V
2.0
2.5
1.5
2.0
3.0
4.0
3.0
4.0
注1 ：
最大极限值是指超出这可能会损坏设备的限制。操作时，直流和交流电气规格不适用
该设备超出规定的操作条件。
注2 ：
所有规格适用于电路
图4中，
与4.0V≤V
S
≤40V,
除非另有说明。
注3 ：
非线性被定义为f的偏差
OUT
从V
IN
×（ 10千赫/ -10 V
DC
）当电路已经修剪了零误差在10 Hz和10 kHz时，在
的频率范围为1赫兹到11千赫。对于定时电容，C
T
使用NPO陶瓷，特氟纶
或聚苯乙烯。
注4 ：
人体模型， 100pF的放电通过1.5 kΩ电阻。
3
www.national.com
LM131A LM131 LM231A LM231 LM331A LM331精密电压 - 频率转换器
1994年12月
LM131A LM131 LM231A LM231 LM331 LM331A
精密电压 - 频率转换器
概述
在LM131 LM231 LM331家族电压 - 频率的
转换器非常适合于简单的低成本税务局局长使用
cuits为模拟到数字的转换精度的频
电压变换长期集成线性frequen-
CY调制解调或等诸多功能
作为一个电压 - 频率转换器所使用，当输出
是一个脉冲串的频率精确地正比于
施加的输入电压。因此它提供了所有的内在AD-
电压 - 频率转换技的vantages
niques并且容易适用于所有标准电压 - 频
昆西转换器应用的进一步的LM131A
LM231A LM331A精度达到一个新的高度ver-
这只能获得与昂贵SUS温度
西伯电压 - 频率模块另外的LM131
非常适合于在低功率下在数字系统中使用的支持
帘布层的电压，可以提供低成本的模 - 数转换
版本中的微处理器控制系统和所述频
由电池供电的电压 - 频率CON-昆西
换器可以通过一个简单的photoisola-容易地引导
器提供隔离对高共模电平
该LM131 LM231 LM331采用了新的温度 -
补偿带隙基准电路，以提供excel-
在整个工作温度范围内精度借给
电源低至4 0V的精密计时电路
具有低偏置电流不降低响应速度快
必需的100千赫的电压 - 频率转换
而输出可驱动3个TTL负载或高
输出电压高达40V却又是防止短路，防
V
CC
特点
Y
Y
Y
Y
Y
Y
Y
Y
Y
Y
保证线性度0.01 ％最大
在现有的电压 - 频率提高性能
转换应用
拆分或单电源供电
工作在5V单电源供电
脉冲输出兼容所有的逻辑形式
出色的温度稳定性
g
50ppm的C最大值
低功耗15 mW的典型电压为5V
宽动态范围100分贝分钟，在10 kHz的满量程
频率
满量程频率1 Hz至100 kHz的范围广
低成本
典型应用
f
OUT
e
V
IN
R
1
S
2 09 V R
L
R
t
C
t
TL 5680 - 1
采用稳定元件具有低温度系数，见典型应用部分
0 1MF或1MF见'''的经营原则“
图1简单的独立电压 - 频率转换器
同
g
0 03 ％的典型线性度（F
e
10赫兹到11千赫兹）
C
1995年全国半导体公司
TL 5680
RRD - B30M115印制在U S A
绝对最大额定值
（注1 ）
如果是用于军事航空领域的专用设备，需要请向美国国家半导体销售办事处
经销商咨询具体可用性和规格
电源电压
输出对地短路
输出短路到V
CC
输入电压
工作环境温度范围
功耗（P
D
在25℃下）
热阻（我
jA
)
（H包） P
D
i
jA
（N包） P
D
i
jA
（M封装） P
D
i
JA
引线温度（焊接10秒）
双列直插式封装（塑料）
金属罐封装（ TO- 5 ）
ESD易感性（注4 ）
金属罐封装（ TO- 5 ）
其他包
LM131A LM131
40V
连续
连续
b
0至2V
a
V
S
T
民
T
最大
b
55 ℃
a
125 C
LM231A LM231
40V
连续
连续
b
0至2V
a
V
S
T
民
T
最大
b
25 ℃
a
85 C
LM331A LM331
40V
连续
连续
b
0至2V
a
V
S
T
民
T
最大
a
70 C
0 ℃
670毫瓦
150 C宽
1 25W
100 C宽
1 25W
85 C宽
260 C
260 C
2000V
500V
500V
260 C
1 25W
100 C宽
260 C
电气特性
T
A
e
25℃除非另有规定（注2 ）
参数
VFC非线性（注3 ）
条件
4 5V
s
V
S
s
20V
T
民
s
T
A
s
T
最大
VFC非线性
中的电路
图1
转换精度比例系数（增益）
LM131 LM131A LM231 LM231A
LM331 LM331A
增益温度稳定性
LM131 LM231 LM331
LM131A LM231A LM331A
改变增益与V
S
额定满量程频率
增益稳定性对时间
（ 1000小时）
超范围（超出满量程）频率
输入比较器
失调电压
LM131 LM231 LM331
LM131A LM231A LM331A
偏置电流
失调电流
共模电压范围
T
民
s
T
A
s
T
最大
b
0 2
民
典型值
g
0 003
g
0 006
g
0 024
最大
g
0 01
g
0 02
g
0 14
单位
全速％
规模
全速％
规模
全速％
规模
千赫V
千赫V
PPM
PPM
% V
% V
千赫
全速％
规模
%
V
S
e
15V F
e
10赫兹到11千赫兹
V
IN
E B
10V
S
e
14的kX
0 95
0 90
T
民
s
T
A
s
T
最大
4 5V
s
V
S
s
20V
1 00
1 00
g
30
g
20
1 05
1 10
g
150
g
50
4 5V
s
V
S
s
10V
10V
s
V
S
s
40V
V
IN
E B
10V
T
民
s
T
A
s
T
最大
V
IN
E B
11V
10
10 0
0 01
0 006
g
0 02
01
0 06
T
民
s
T
A
s
T
最大
T
民
s
T
A
s
T
最大
g
3
g
4
g
3
g
10
g
14
g
10
mV
mV
mV
nA
nA
V
b
80
g
8
b
300
g
100
V
CC
b
2 0
2
电气特性
T
A
e
25℃除非另有规定（注2 ） （续）
参数
定时器
定时器阈值电压引脚5
输入偏置电流引脚5
所有器件
LM131 LM231 LM331
LM131A LM231A LM331A
V
SAT PIN 5
（ RESET ）
电流源（引脚1 ）
输出电流
LM131 LM131A LM231 LM231A
LM331 LM331A
随电压
电流源关断漏
LM131 LM131A
LM231 LM231A LM331 LM331A
所有器件
当前的工作范围（典型值）
基准电压（引脚2 ）
LM131 LM131A LM231 LM231A
LM331 LM331A
稳定性与温度
稳定对时间1000小时
逻辑输出（ 3脚）
V
SAT
关闭泄漏
电源电流
LM131 LM131A LM231
LM231A
LM331 LM331A
V
S
e
5V
V
S
e
40V
V
S
e
5V
V
S
e
40V
20
25
15
20
30
40
30
40
40
60
60
80
mA
mA
mA
mA
I
e
5毫安
I
e
3 2毫安（ 2 TTL负载）T
民
s
T
A
s
T
最大
0 15
0 10
g
0 05
0 50
0 40
10
V
V
mA
1 76
1 70
1 89
1 89
g
60
g
0 1
条件
民
0 63
典型值
0 667
g
10
最大
0 70
g
100
单位
c
V
S
V
S
e
15V
0V
s
V
5脚
s
9 9V
V
5脚
e
10V
V
5脚
e
10V
I
e
5毫安
R
S
e
14的kX V
销1
e
0
126
116
0V
s
V
销1
s
10V
200
200
0 22
1000
500
05
nA
nA
nA
V
135
136
02
0 01
0 02
20
（10至500）
144
156
10
10
10 0
50 0
mA
mA
mA
nA
nA
nA
mA
T
A
e
T
最大
2 02
2 08
V
DC
V
DC
PPM
%
注1
绝对最大极限值是指工作时超出该设备损坏可能会发生直流和交流电气规格不适用
超出规定的运行条件的装置
注2
所有规格适用于电路
科幻gure 3
与4 0V
s
V
S
s
40V ，除非另有说明
注3
非线性被定义为f的偏差
OUT
从V
IN
c
（ 10千赫
b
10 V
DC
）当电路已经修剪了零误差在10 Hz和10千赫
在频率范围为1赫兹到11千赫兹对于定时电容C
T
使用NPO陶瓷聚四氟乙烯或聚苯乙烯
注4
人体模型100 pF的通过1 5的kX电阻放电
3
功能框图
TL 5680 - 2
引脚数适用于8引脚封装只能看到LM231WM引脚数连接图
图1A
杜邦公司的特富龙注册商标
4
LM331
典型应用
LM331
图1.精密电压 - 频率转换器， 100KHz的满量程
LM331
图2.简单的频率 - 电压转换器， 10KHz的满量程
LM331
图3.光强度变频器
3
LM231 ， LM331
www.ti.com
SNOSBI2B - 1999年6月 - 修订2013年3月
LM231A / LM231 / LM331A / LM331精密电压 - 频率转换器
检查样品：
LM231 ， LM331
1
特点
有保证的线性度0.01 ％最大
在现有的电压 - 提高性能
变频应用
拆分或单电源供电
工作在5V单电源供电
脉冲输出兼容所有的逻辑形式
优异的温度稳定性： ± 50 PPM /°C的
最大
低功耗： 15 mW的典型电压为5V
宽动态范围，百分贝分钟10千赫
满量程频率
满量程宽的频率范围： 1 Hz至
100千赫
低成本
描述
在LM231 / LM331家族电压 - 频率的
转换器非常适合用于简单的低使用
用于模拟 - 数字转换，精度成本电路
频率 - 电压
转换，
长期
整合，
线性
频率
调制
or
解调等诸多功能。输出
作为使用时的电压 - 频率转换器是一个
脉冲列的频率精确地正比于
施加的输入电压。因此，它提供了所有的
的电压 - 频率的固有的优点
转换技术，并且很容易在所有应用
标准电压 - 频率转换器的应用程序。
此外， LM231A / LM331A达到一个新的高度
精度对温度的这只能是
实现
同
贵
电压 - 频率
模块。此外，该LM231 / 331 ，比较理想
适于用在数字系统中，在低电源
电压，并能提供低成本的模拟 - 数字
转换中的微处理器控制系统。
并且，从蓄电池的频率供电电压 -
频率转换器可以很容易地引导
通过一个简单的照片隔离器提供隔离
针对高共模电平。
在LM231 / LM331利用一个新的与温度
补偿带隙基准电路，以提供
出色的精度在整个工作温度
范围内，在电源可低至4.0V 。该
精密计时器电路具有低偏置电流不
降解需要100 kHz的快速反应
电压 - 频率变换。而输出是
能够驱动3个TTL负载，或高电压的
输出高达40V的，却又是防止短路，防
V
CC
.
23
接线图
图1.塑料双列直插式封装（ PDIP ）
见包装数P（ R- PDIP - T8 ）
1
2
3
请注意，一个重要的通知有关可用性，标准保修，并且在关键的应用程序中使用
德州仪器公司的半导体产品和免责条款及其出现在此数据表的末尾。
聚四氟乙烯是大肠杆菌的注册商标
所有其他商标均为其各自所有者的财产。
版权所有 1999年至2013年，德州仪器
PRODUCTION数据信息为出版日期。
产品符合占德州条款规范
仪器标准保修。生产加工过程中不
不一定包括所有参数进行测试。
LM231 ， LM331
SNOSBI2B - 1999年6月 - 修订2013年3月
www.ti.com
这些器件具有有限的内置ESD保护。引线应短接在一起或设备放置在导电泡棉
储存或搬运过程中，以防止对静电损坏MOS大门。
绝对最大额定值
(1) (2) (3)
电源电压，V
S
输出对地短路
输出短路到V
CC
输入电压
在25 ° C封装耗散
引线温度（焊接， 10秒）
PDIP
ESD敏感性
(1)
(2)
(3)
(4)
(5)
40V
连续
连续
0.2V
到+ V
S
1.25W
(4)
260°C
500V
(5)
最大极限值是指超出这可能会损坏设备的限制。直流和交流电气规格不
经营超出其规定的工作条件设备时适用。
所有电压都相对于GND = 0V测量，除非另有说明。
如果是用于军事/航空专用设备，请联系TI销售办事处/经销商咨询具体可用性和规格。
绝对最高结温（T
J
最大值）为这个设备是150℃。最大允许功耗是决定
T
J
最大的结点至环境热阻（ θ
JA
），以及周围温度T
A
，并且可以使用下面的公式来计算
P
D
MAX = （T
J
马克斯 - T的
A
) /
θ
JA
。最大功耗值将达到只有当设备处于严重的操作
故障条件（例如，当输入或输出引脚被驱动超过电源电压或电源极性是相反的） 。
很明显，任何时候都要避免这样的条件。
人体模型， 100pF的放电通过1.5 kΩ电阻。
(1)
工作额定值
LM231 ， LM231A
LM331 ， LM331A
电源电压，V
S
(1)
工作环境温度
25°C
至+ 85°C
0 ° C至+ 70°C
+ 4V至40V +
所有电压都相对于GND = 0V测量，除非另有说明。
封装热阻
包
8引脚PDIP
θ
J- á
100°C/W
电气特性
所有规格适用于电路
图16中的
与4.0V
≤
V
S
≤
40V ，T
A
= 25 ℃，除非另有规定。
参数
VFC非线性
(1)
条件
4.5V
≤
V
S
≤
20V
T
民
≤
T
A
≤
T
最大
V
S
= 15V中，f = 10赫兹到11千赫兹
V
IN
=
10V,
R
S
= 14 kΩ
民
典型值
±0.003
±0.006
±0.024
最大
±0.01
±0.02
±0.14
1.05
1.10
±150
±50
0.1
0.06
单位
％满刻度
％满刻度
％满刻度
千赫/ V
千赫/ V
PPM /°C的
PPM /°C的
%/V
%/V
千赫
％满刻度
VFC非线性中的电路
图15
转换精度比例系数（增益）
LM231 ， LM231A
LM331 ， LM331A
增益温度稳定性
LM231/LM331
LM231A/LM331A
改变增益与V
S
额定满量程频率
增益稳定性与时间（ 1000小时）
0.95
0.90
1.00
1.00
±30
±20
0.01
0.006
T
民
≤
T
A
≤
T
最大
, 4.5V
≤
V
S
≤
20V
4.5V
≤
V
S
≤
10V
10V
≤
V
S
≤
40V
V
IN
=
10V
T
民
≤
T
A
≤
T
最大
10.0
±0.02
(1)
2
非线性被定义为f的偏差
OUT
从V
IN
× （ 10千赫/ -10 V
DC
）当电路已经修剪了零误差在10赫兹
并在10 kHz ，在频率范围为1赫兹到11千赫。对于定时电容，C
T
使用NPO陶瓷，特氟纶
或聚苯乙烯。
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电气特性（续）
所有规格适用于电路
图16中的
与4.0V
≤
V
S
≤
40V ，T
A
= 25 ℃，除非另有规定。
参数
超范围（超出满量程）频率
输入比较器
失调电压
LM231/LM331
LM231A/LM331A
偏置电流
失调电流
共模电压范围
定时器
定时器阈值电压， 5脚
输入偏置电流， 5脚
所有器件
LM231/LM331
LM231A/LM331A
V
SAT PIN 5
（ RESET ）
电流源（引脚1 ）
输出电流
LM231 ， LM231A
LM331 ， LM331A
随电压
电流源关断漏
LM231 ， LM231A ， LM331 ， LM331A
所有器件
当前的工作范围（典型值）
基准电压（引脚2 ）
LM231 ， LM231A
LM331 ， LM331A
稳定性与温度的关系
稳定对时间， 1000小时
逻辑输出（ 3脚）
I = 5毫安
V
SAT
关闭泄漏
电源电流
LM231 ， LM231A
LM331 ， LM331A
V
S
= 5V
V
S
= 40V
V
S
= 5V
V
S
= 40V
2.0
2.5
1.5
2.0
3.0
4.0
3.0
4.0
4.0
6.0
6.0
8.0
mA
mA
mA
mA
I = 3.2毫安（ 2 TTL负载） ，T
民
≤
T
A
≤
T
最大
0.15
0.10
±0.05
0.50
0.40
1.0
V
V
μA
1.76
1.70
1.89
1.89
±60
±0.1
2.02
2.08
V
DC
V
DC
PPM /°C的
%
T
A
= T
最大
0.02
2.0
（10至500）
10.0
50.0
nA
nA
μA
0V
≤
V
销1
≤
10V
R
S
= 14 kΩ的，V
销1
= 0
126
116
135
136
0.2
144
156
1.0
μA
μA
μA
V
S
= 15V
0V
≤
V
5脚
≤
9.9V
V
5脚
= 10V
V
5脚
= 10V
I = 5毫安
±10
200
200
0.22
±100
1000
500
0.5
nA
nA
nA
V
0.63
0.667
0.70
× V
S
T
民
≤
T
A
≤
T
最大
0.2
T
民
≤
T
A
≤
T
最大
T
民
≤
T
A
≤
T
最大
±3
±4
±3
80
±8
±10
±14
±10
300
±100
V
CC
2.
0
mV
mV
mV
nA
nA
V
V
IN
=
11V
条件
民
10
典型值
最大
单位
%
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功能框图
引脚数仅适用于8引脚封装。
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典型性能特性
（所有的电气特性适用于电路
图16中的
除非另有说明）。
非线性误差
作为精密的V-到-F
转换器（图
16)
非线性误差
图2中。
非线性误差
与
动力
电源电压
网络连接gure 3 。
频率
与
温度
图4中。
V
REF
与
温度
图5中。
输出频率
与
V
供应
图6 。
图7 。
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