DE1024563B - Einrichtung zur Rueckfuehrung von Schaltroehrenpaaren oder -anordnungen auf einen festgelegten stabilen Zustand mittels Rueckfuehrimpulsen - Google Patents

Description

DEUTSCHES

Die Erfindung befaßt sich mit Schaltröhrenpaaren und ähnlichen Anordnungen, welche mehrere stabile Zustände aufweisen, und insbesondere mit einer Vorrichtung, um solche Anordnungen auf einen vorher bestimmten Zustand zurückzuführen. Diese Schaltröhrenpaare bestehen normalerweise aus zwei Röhren, welche sich in einem von zwei möglichen stabilen Zuständen befinden können, ähnlich wie bei Multivibratoren mit zwei stabilen Zuständen; es sind jedoch ähnliche Schaltröhrenanordnungen mit drei oder mehr Röhren, abgesehen von irgendwelchen Trennstufen, bekannt, welche eine entsprechend größere Zahl von stabilen Zuständen aufweisen, wobei der hier benutzte Ausdruck »Schaltröhrenpaare und ähnliche Anordnungen« alle Schaltröhrenanordnungen einschließt, welche eine größere Zahl von stabilen Zuständen aufweisen.

Solche Röhrenstufen können in elektronischen Zähleinrichtungen und für Schaltzwecke verwendet werden.

Wird eine Kette von Impulsen an die Eingangsklemmen eines Schaltröhrenpaares oder einer ähnlichen Anordnung gelegt, gleichgültig ob diese aus einer einzelnen Einheit oder einer Kombination von mehreren Stufen besteht, so wird eine Folge von stabilen Zuständen erhalten. An einer Ausgangsklemme erscheint ein Ausgangsimpuls in der Übergangszeit von einem Zustand bis zum nächsten. Ein Ausgangsimpuls kann nach Ablauf einer gewählten Zahl von Eingangsimpulsen erhalten werden, welche geringer sein muß als die Gesamtzahl der möglichen bestimmten Zustände, wenn die Gesamtanordnung auf den ursprünglichen Zustand zurückgeführt wird, bevor die neue Impulsreihe einsetzt. Wenn diese Rückführung durch den Ausgangsimpuls eingeleitet wird, so werden Ausgangsimpulse nach jeder Gruppe von Eingangsimpulsen erhalten, welche die gewünschte Zahl von Eingangsimpulsen enthält. Zum Beispiel wird in Zählanordnungen, die aus einer Anzahl von in Reihe geschalteten Binärzählern bestehen, wobei jeder zwei Röhren enthält, welche als Schaltröhrenpaar (Multivibrator mit zwei stabilen Zuständen) angeordnet sind, der gewünschte Zählvorgang, soweit nicht im Binärsystem gezählt werden soll, dadurch erreicht, daß Ausgangsimpulse von nachfolgenden Stufen an eine oder mehrere der vorhergehenden Stufen zurückgeführt werden.

In einem anderen Beispiel, z. B. bei einer einfachen Schaltanordnung mit z. B. einem Schaltröhrenpaar, ist es öfters wünschenswert, die Anordnung auf einen ihrer stabilen Zustände zurückzuführen, so daß der folgende Eingangsimpuls die Schaltanordnung in den zweiten stabilen Zustand überführt.

Die Rückführung kann dadurch bewirkt werden, Einrichtung

zur Rückführung von Schaltröhrenpaaren oder -anordnungen auf einen festgelegten stabilen Zustand mittels Rückführimpulsen

Anmelder:
Pye Limited, Cambridge (Großbritannien)

Vertreter: Dr. H. Wilcken, Patentanwalt,
Lübeck, Breite Str. 52-54

Beanspruchte Priorität:
Großbritannien vom 7. Januar 1952

William Geoffrey Parr, Cambridge (Großbritannien), ist als Erfinder genannt worden

daß geeignete Impulse an die Steuergitter der in Frage kommenden Röhren der Anordnung geführt werden. Der Impuls kann entweder direkt an die Gitter gelegt werden unter Benutzung von Schalttnitteln, die für diesen Zweck vorgesehen werden, oder indirekt über die Verkopplungskanäle der Schaltröhren, und zwar dadurch, daß an den entsprechenden Anoden oder an den Fußpunkten der Gitterwiderstände Impulse hervorgebracht werden. Falls es erforderlich ist, mehrere zusammengehörige Schaltstufen mitzunehmen, müssen die Schaltmittel für die Rückführung so ausgelegt sein, daß keine mögliche Zustandsänderung bei einer einzigen Schaltstufe unerwünschte Änderungen in den anderen hervorrufen kann.

Es ist bereits eine Einrichtung zur Rückführung eines Schaltröhrenpaares oder von Schaltröhrenanordnungen mit mindestens zwei stabilen Schaltzuständen auf ihren festgelegten stabilen Zustand mittels Rückführimpulsen bekannt, die außerhalb des eigentlichen zurückzuführenden Schaltröhrenkreises erzeugt werden, welch letzterer aus zwei oder mehr Elektronenröhren mit je einem Gitter besteht, das normal über einen Widerstand an Erde oder an einem äquivalenten Bezugspotential liegt, wobei mindestens einer der Gitterkreise einen Gleichrichter enthält, dem die Rückführimpulse zur Rückführung der Anordnung auf einen festgelegten stabilen Zustand zugeführt werden.

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Die Erfindung besteht nun darin, daß bei der vorerwähnten Einrichtung das oder die Gitter, denen die Rückführimpulse zugeführt werden, über einen Widerstand an Erde gelegt ist bzw. sind, der mit einem Gleichrichter in Serie liegt, welcher so geschaltet ist, daß er für den durch den. Gitterwiderstand fließenden Strom eine niedrige Impedanz gegen Erde besitzt, und daß die Rückführimpulse an die Verbindungsstelle zwischen Widerstand und Gleich-

und B₅ zugeführt werden. An die Gitter dieser

_{s 4 5}

Trennröhren werden die Steuerimpulse von der vorhergehenden Stufe geleitet. Die Vorspannung ist so eingestellt, daß die Trennröhren zwischen den Im-5 pulsen keinen Strom führen

Die Steuergitter der rechten Trioden eines jeden Multivibrators sind über die Widerstände R₁ mit Erde verbunden, desgleichen die Steuergitter der linken Trioden, an welche keine negativen Impulse richter geführt werden, der andererseits so gepolt ist, io geleitet werden sollen. Die Steuergitter der linken daß er für die zugeführten Rückführimpulse gegen Trioden des ersten und dritten Multivibrators, welche Erde eine hohe Impedanz darstellt. zur Erreichung des gewünschten Zählvorganges

Die Anordnung des Gleichrichters gemäß der Er- von 27 zurückgeschaltet werden sollen, werden über findung bietet den Vorteil, daß die Potentialdifferenz die Widerstände R₂, die den gleichen Ohmwert bezwischen Sammelschiene und Erde so gering ist, daß 15 sitzen wie die Widerstände R₁, an die Sammelschiene die Symmetrie einer zweckmäßig dimensionierten 20 gelegt. Diese Sammelschiene liegt an Erde über Röhrenschaltanordnung nicht nennenswert dadurch den Gleichrichter 21, welcher eine niedrige Impedanz beeinträchtigt wird, daß das kalte Ende eines Gitter- gegen Erde darstellt für die Ströme, die von den Widerstandes statt an Erde an die erwähnte Sammel- Gittern zur Sammelschiene abfließen, so daß in die schiene gelegt wird. Der geringfügige Spannungs- 20 Zählschaltung nur ein zu vernachlässigender Betrag unterschied zwischen Sammelschiene und Erde, an Unsymmetrie hineingebracht wird. Der Gleichweicher entsteht, wenn eine Röhrenanordnung um- richter stellt in leitendem Zustand einen so geringen kippt, hat keinen merklichen Einfluß auf die übrigen Widerstand dar, daß sich das Potential der Sammel-Röhrenstufen. Wenn der negative Impuls zugeführt schiene so gut wie überhaupt nicht ändert, wenn eine wird, stellt der Gleichrichter eine große Impedanz für 25 Zählstufe ihren Zustand ändert. Das gleiche gilt auch die Sammelschiene dar, ohne daß bei hohen Impuls- für die anderen, an die Sammelschiene angeschlosamplituden ein entsprechend hoher Strom erforderlich senen Zählstufen, von denen nur eine weitere in dem wäre. Die Anordnung ermöglicht auch die Verwen- Ausführungsbeispiel gezeigt ist.

dung einer einzelnen Dämpfungsröhre zur Zufuhr Die gegenkoppelnden Impulse werden unter Vereines Rückführimpulses zu einer Anzahl Schaltkreise. 30 wendung der Trennröhre F₆ erzeugt. Die Spannungs-Zum besseren Verständnis der Erfindung soll auf impulse, welche an der in Frage kommenden Anode die Zeichnung Bezug genommen werden. Hierbei derjenigen Zählstufe entstehen, von der die gegenstellt dar koppelnde Spannung abgenommen wird, nämlich der Fig. 1 eine Rollenanordnung für Teilungsaufgaben, Anode der linken Triode der Röhre V₅ in dem ge-Fig. 2 eine solche für einen Teiler im Ver- 35 zeigten Ausführungsbeispiel, werden mittels der hältnis 1:10, Reihenschaltung von C₁ und R_A differenziert und dem Fig. 3 ein Blockschaltbild einer Reihenschaltung stark negativ vorgespannten Gitter der Triode F₆ zuvon drei Teilern 1 :10. geführt. Hierbei sind nur die positiven Spannungs-Fig. 1 zeigt das Schaltbild eines Teilers zur Er- spitzen in der Lage, die Röhre zu entriegeln. Der an zeugung eines Ausgangsimpulses nach aufeinander- 40 der Anode der Triode F₆ entstehende negative Spanfolgenden Gruppen, welche eine vorher bestimmte nungsimpuls wird über den Kondensator C₂ der Zahl von Eingangsimpulsen enthalten. Diese Anord- Sammelschiene 20 zugeführt, um die ausgesuchten nung kann z. B. als ein Teiler benutzt werden, um bei Zählstufen auf den gewünschten Zustand zurückzueiner Fernsehsendeanlage die Wiederholungsfrequenz führen. Der Gleichrichter 21 stellt einen hohen Widerfür die Bildsynchronisierimpulse von einem Steuer- 45 .stand für die negativen Impulse dar, so daß man also generator abzuleiten. einen großen negativen Impuls ohne entsprechend

Das gezeigte Schaltbild ist für eine Teilung großen Strom im Eingang verarbeiten kann, durch 27 vorgesehen. Die Anordnung kann durch Der Gleichrichter 21 kann eine Röhrendiode oder

Reihenschaltung eines ähnlichen Teilers, welcher im eine Kristalldiode sein. Die Anordnung gemäß der Verhältnis 1:15 teilt, erweitert werden, wodurch 50 Erfindung hat den besonderen wirtschaftlichen Voreine gesamte Teilung von 1 :405 erreicht wird, welche teil, daß der für die Umschaltung der verschiedenen für die britischen Fernsehnormen gefordert wird. Zählstufen erforderliche negative Impuls mittels einer Durch geeignete Auswahl der binären Zählstufen, an einzigen Röhre hervorgebracht werden kann, welche der negative Spannungsimpuls geführt wird, In Fällen, in denen die Umschaltimpulse von verkann die Schaltanordnung derart abgeändert werden, 55 schiedenen Zählanordnungen stammen, sind selbstdaß auch andere Zählvorgänge durchgeführt werden verständlich für diesen Zweck verschiedene Trennkönnen, röhren und getrennte Sammelschienen vorzusehen.

Die Teilung wird bewirkt durch fünf Multivibra- Da der Gleichrichter, von den Zählröhren aus ge-

toren V₁, F₂, V₃, F₄ und F₅, welche jeweils durch sehen, eine geringe Impedanz darstellt, so ist die zwei stabile Zustände ausgezeichnet sind. Jeder 60 Potentialdifferenz zwischen Sammelschiene und Erde Multivibrator besteht aus zwei in einem gemeinsamen nur gering, so daß bei einer zweckmäßig ausgelegten Gaskolben untergebrachten Trioden mit einer gemein- Zählanordnung die Symmetrie nicht merkbar gestört samen Kathode, wobei die Anoden und Gitter in der wird, wenn einer der Gitterwiderstände statt an Erde bekannten Weise mit Widerständen und Konden- an die Sammelschiene und umgekehrt gelegt wird. Da satoren kreuzweise untereinander verbunden sind, so 65 der negative Impuls keine scharfen Kanten besitzt daß jeder Multivibrator wechselweise geschaltet wird, und an Stellen geführt wird, deren Potential sich und zwar so, daß einmal Strom in der rechten Triode beim Umschalten der Röhren nicht ändert, ist es und ein anderes Mal Strom in der linken Triode fließt, möglich, räumlich aitsgedehnte Schalter einzubauen, wenn positive Steuerimpulse den gemeinsamen bei welchen die mit der Sammelschiene verbundenen Kathoden über die Kathoden der Trennröhren S₁, B₂, 70 Drähte große Kapazität gegen Erde besitzen, und

Claims (9)

1. 5 6

   welche dazu bestimmt sind, den Zählvorgang nach Wenn drei Zehnereinheiten nach Fig. 2 in Reihe

   Wunsch zu beeinflussen. geschaltet werden, wird eine Anordnung geschaffen,

   In Fig. 2 ist eine Zählanordnung mit solchen w eiche bis zu 1000 zählen kann. Solch ein Zählet, Schaltern gezeigt, und zwar eine solche für einen Zähl- wie er durch das Blockschaltbild (Fig. 3) wiedervorgang 1 bis 10, welche von Hand aus so einge- 5 gegeben ist, läßt in jeder Einheit 1000 Zustandsändestellt werden kann, daß der erste Ausgangsimpuls rungen vor sich gehen, wenn auf den Eingang Imnach einer zwischen 1 und 10 liegenden Zahl von Ein- pulse gegeben werden, wobei beim Übergang vom gangsimpulsen erscheint und weiterhin nach jeder 999. zum 1000. Eingangsimpuls am Ausgang ein Imfolgenden Gruppe von zehn Eingangsimpulsen. Bei puls erscheint. Wenn bereits vor dem Beginn der dem Zehnerbereich sind vier Binärzählstufen erforder- io Zählung die einzelnen Stufen den vorbeschriebenen lieh, jede aus einem Multivibrator mit zwei stabilen Zustand erhalten, so kann ein Ausgangsimpuls jeweils Zuständen bestehend, F₁₀, V₁₁, V₁₂ und F₁₃, welche nach einer zwischen 1 und 1000 zu wählenden Zahl nach bekanntem Muster in Reihe geschaltet sind, so von, Eingangsimpulsen hervorgebracht werden. Jeder daß jede Binärstufe in der Zählanordnung durch die der drei Dezimalzähler läßt der Reihe nach, zehn Ausgangsimpulse der unmittelbar vorhergehenden 15 Zustandsänderungen über sich ergehen, wenn Impulse Stufe gesteuert wird. Bei vier Binärzählstufen würde an den jeweiligen Eingang gelegt werden, wobei der ein Ausgangsimpuls normalerweise nach jedem 16. Übergang von dem Zustand 9 zum Zustand O¹ einen Eingangsimpuls auftreten. Wenn dagegen vom Aus- Impuls an den folgenden Zähler liefert. Der letzte Eingang der vierten Zählstufe ein Rückkopplungsimpuls gangsimpuls der gewünschten Impulsreihe muß bei an die zweite und dritte Zählstufe geleitet wird, wird 20 der ersten Zählergruppe einen Ausgangsimpuls ausam Ausgang der vierten Stufe bereits nach zehn Ein- lösen, welcher die Erzeugung von Ausgangsimpulsen gangsimpulsen ein Ausgangsimpuls erscheinen. Die bei der zweiten und letzten Gruppe zur Folge hat. Rückkopplungsimpulse gelangen über die Trennröhren Wenn z. B. ein Ausgangsimpuls nach 365 Eingangs-F₁₄ und F₁₅ an die Anoden der rechten Trioden der impulsen gefordert wird, muß die erste Zählgruppe Röhren F₁₁ und F₁₂. Die bis dahin beschriebene Schalt- 25 so eingestellt werden, daß der erste Ausgangsimpuls anordnung ist allgemein üblich. nach fünf Eingangsimpulsen gebildet wird. Der 37.

   Um jedoch zu erreichen, daß am Ausgang der Zähl- Ausgangsimpuls wird also durch den 365. Eingangsanordnung der erste Impuls nach einer zwischen 1 impuls hervorgebracht. Die zweite Zählgruppe wird so und 10 zu wählenden Zahl von Eingangsimpulsen er- eingestellt, daß der erste Ausgangsimpuls nach sieben scheint, sind acht auf einer gemeinsamen Achse an- 30 Eingangsimpulsen erfolgt, und die letzte Gruppe dergeordnete Stufenschalter vorgesehen, mit deren Hilfe art, daß nach vier Eingangsimpulsen ein Ausgangsdie rückführenden Impulse an die entsprechenden impuls gebildet wird, welcher immer auftritt, wenn Anoden eines jeden der vier Multivibratoren gelegt der 365. Impuls am Eingang der ersten Zählgruppe werden können. Auf diese Weise wird für die Zähl- erscheint.

   anordnung eine Startbedingung geschaffen, nach 35 Die Schaltzustände bei den drei Dezimalzählern welcher der erste Ausgangsimpuls nach einer durch werden für jeden gewünschten Zähl Vorgang mit Hilfe die Schalterstellung festgelegten Zahl von Eingangs- der drei Achtfachschalter eingestellt, wie unter Beimpulsen hervorgebracht wird. Wenn also z. B. ein zugnahme auf Fig. 2 beschrieben. Die Schalter-Ausgangsimpuls nach sechs Eingangsimpulsen auf- Stellungen sind in Hunderten, Zehnern und Einem treten soll, werden die Multivibratoren so eingestellt, 40 geeicht, wobei der in einer einzigen Röhre erzeugte daß ein Zustand geschaffen wird, der normalerweise große Spannungsimpuls je nach Stellung der Schalter eintritt, wenn auf einen Ausgangsimpuls vier Ein- den Gittern der entsprechenden Zählstufen zugeführt gangSiimpuilse gefolgt sind, so daß also· nach sechs Ein- wird.

   gangsimpulsen die Zählanordnung einen Ausgangs- Obwohl nur ein einzelnes Ausführungsbeispiel beimpuls erzeugt. Weitere Ausgangsimpulse werden nach 45 schrieben wurde, so> versteht sich von selbst, daß auch jeder folgenden Gruppe von zehn Eingangsimpulsen abgeänderte Ausführungsarten denkbar sind, ohne hervorgebracht. daß vom Umfang der Erfindung abgewichen wird. So Die Einstellung der Multivibratoren auf eine vor- kann jedes Gitter, vorausgesetzt, daß genügend große her bestimmte Arbeitsweise wird dadurch vorge- Spannungsimpulse für die Rückkopplung zur Vernommen, daß negative Spannungsimpulse an die Fuß- 50 f ügung stehen, über mehrere Widerstände an verschiepunkte eines oder mehrerer Gitterwiderstände R₅ ge- dene untereinander unabhängige Sammelschienen anlegt werden. Jeder Gitterwiderstand R₅ wird mit dem geschlossen sein.. Ein Impuls auf der einen Sammel-Arbeitskontakt S₁, S₂, S_s . . . S₈ der acht Stufen- schiene erscheint durch die niedrige Impedanz der schalter verbunden, wobei dieselben je nach gewählter anderen so stark gemindert, daß die Schaltanord-Schalterstellung entweder mit Erde E oder der Sam- 55 nungen in ihrer Funktion nicht beeinträchtigt werden, melschiene 20 verbunden werden. Die negativen Im- Als Alternativlösung kann der Fußpunkt eines Gitterpulse werden nun der Sammelschiene 20 zugeführt; Widerstandes auch über Gleichrichterelemente angezwischen dieser und der Erde liegen die Gleich- schlossen werden, welche so angeordnet sind, daß dem richter 21, welche für die durch die an der Satnmel- Stromfluß durch den Gitterwiderstand nur ein geschiene liegenden Gitterwiderstände fließenden Ströme 60 ringer Widerstand entgegengesetzt wird, wobei diese eine niedrige Impedanz darstellen, während umge- Gleichrichter jeweils an verschiedenen Sammelschienen kehrt die der Sammelschiene zugeführten negativen liegen, von denen jede einzelne wieder über einen Spannungsimpulse keine nennenswerte Schwächung Gleichrichter an Erde liegt. Der auf einer Sammelerfahren. Die rückführenden Impulse können vom schiene auftretende Rückkopplungsimpuls erscheint Ausgangsimpuls der Anordnung abgeleitet werden 65 auf den anderen stark geschwächt, oder auch von einer größeren Zahl von in Kaskade

   geschalteten Zähleinheiten 1 : 10, so daß die Gesamt- Patentansprüche: anordnung auf den ursprünglichen Zustand zurück- 1. Einrichtung zur Rückführung eines Schaltgeführt wird, wenn der gewünschte Zählvorgang ab- röhrenpaares oder von Schaltröhrenanordnungen geschlossen ist. 70 mit mindestens zwei stabilen Schaltzuständen auf

   einen festgelegten stabilen Zustand mittels Rückführimpulsen, die außerhalb des eigentlichen zurückzuführenden Schaltröhrenkreises erzeugt werden, welch letzterer aus zwei oder mehr Elektronenröhren mit je einem Gitter besteht, das normal 5 über einen Widerstand an Erde oder an einem äquivalenten Bezugspotential liegt, wobei mindestens einer der Gitterkreise einen Gleichrichter enthält, dem die Rückführimpulse zur Rückführung der Anordnung auf einen, festgelegten stabilen Zustand zugeführt werden, dadurch gekennzeichnet, daß das oder die Gitter, denen die Rückführimpulse zugeführt werden, über einen Widerstand an Erde gelegt ist bzw. sind, der mit einem Gleichrichter in Serie liegt, welcher so geschaltet ist, daß er für den durch den Gitterwiderstand fließenden Strom eine niedrige Impedanz gegen Erde besitzt, und daß die Rückführimpulse an die Verbindungsstelle zwischen Widerstand und Gleichrichter geführt werden, der andererseits so gepolt ist, daß er für die zugeführten Rückführimpulse gegen Erde eine hohe Impedanz darstellt.
2. 2. Einrichtung nach Anspruch 1 zur Verwendung bei einer Mehrzahl von Schaltröhrenpaaren oder -anordnungen, dadurch gekennzeichnet, daß die Gitterwiderstände der Röhren, an welche die Rückführimpulse geführt werden sollen, an eine Sammelschiene angeschlossen werden, welche mit den erwähnten Rückführimpulsen beaufschlagt wird, wobei die Sammelschiene mit Erde über einen Gleichrichter verbunden wird.
3. 3. Einrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Rückführimpulse von Ausgangsimpulsen von einem der Schaltröhrenpaare abgeleitet werden.
4. 4. Einrichtung nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Rückführimpulse an den Gitterwiderstand oder an die Gitterwiderstände über einen Kondensator geführt werden.
5. 5. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Gleichrichter aus einer Diode mit Glühkathode besteht.
6. 6. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß eine Kristalldiode als Gleichrichter benutzt wird.
7. 7. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Rückführimpuls über eine Entkopplungsröhre zugeführt wird.
8. 8. Einrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Widerstände mit der Sammelschiene oder mit Erde über Schaltkontakte verbunden sind.
9. 9. Einrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß eine größere Anzahl von Wählschaltern vorgesehen ist, deren Zahl der der Elektronenröhren entspricht, wobei jeder Schalter einen beweglichen und eine größere Zahl von festen Kontakten aufweist und wobei ferner einige der festen Kontakte jedes Schalters mit der Sammelschiene und andere der festen Kontakte jedes Schalters mit einem auf Erdpotential befindlichen Punkt verbunden sind, und daß die Gitterwiderstände der Röhren an die beweglichen Kontakte der Wählschalter angeschlossen sind.

   In Betracht gezogene Druckschriften:
   USA.-Patentschriften Nr. 2 540442. 2 552 781:
   britische Patentschrift Nr. 657 840.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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