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MSM7540/7560
FJDL7540-03 FJDL7540-03 ¡ 電子デバイス 作成：1999年11月 MSM7540/7560 l 前回作成：1998年 6月 MSM7540/7560 シングルレイルADPCMコーデック n 概要 MSM7540/MSM7560は、300∼3400Hzの音声帯域のアナログ信号と、32kbpsのADPCMデータとの 相互交換を行う1チャネル全二重ADPCMコーデックLSIです。このLSIは、最新回路技術を用いて、単 一5V動作、低消費電力動作を可能としてたもので、特に次世代のデジタル・コードレス電話システム に最適です。 n 特長 l 単一5V電源動作 l ADPCM方式：1988年度版ITU-T勧告G.721方式完全準拠 l 送・受 全二重動作可能 l 送・受 同期動作のみ l シリアルADPCM伝送レート ：32kbps∼2048kbps l シリアルPCM伝送レート ：64kbps∼2048kbps l PCMインタフェース符号形式 MSM7540 ：A-law／リニア（14bit, 2's compliment）切り替え MSM7560 l 低消費電力 動作時 パワーダウン時 ：m-law／リニア（14bit, 2's compliment）切り替え ：typ. 60mW ：typ. 1mW l アナログ入力ゲイン調整用アンプ二段内蔵 l アナログ出力形式 ：push-pullドライブ（350W＋120nF直接駆動可） l 水晶発振回路内蔵（10.368MHz） l G.721/ADPCM方式で規定されるオプションリセット付き l 基準電圧源内蔵 l パッケージ： 28ピンプラスチックSOP （SOP28-P-430-1.27-K）（製品名：MSM7540GS-K） （製品名：MSM7560GS-K） 1/15 AIN1 X1 n ブロック図 V DD AG DG X2 − ＋ GSX1 AIN2 RCLPF − ＋ A/D 変換器 0 ﾃﾞｼﾒｰﾀ BPF 1 1 Compander 0 ADPCM CODER P / S XSYNC IS BCLKA P / S PCMSO S / P PCMSI GSX2 0 基準 電圧源 SG PDN MCK RES 1 タイミング 発生器 BCLKB LPS AOUT＋ AOUT− S / P PCMRI PCMRO 0 P / S ADPCM DECODER S / P −1 1 − ＋ PWI VFRO RCLPF D/A 変換器 ｲﾝﾀｰ ポﾚｰﾀ 1 LPF 0 1 2/15 FJDL7540-03 IR RSYNC MSM7540/7560 l 0 EXpander FJDL7540-03 MSM7540/7560 l n 端子接続（上面図） 28ピンプラスチックSOP RES 1 28 BCLKB PCMRI 2 27 BCLKA PCMRO 3 26 XSYNC IR 4 25 RSYNC IS 5 24 MCK PCMSI 6 23 X2 PCMSO 7 22 X1 LPS 8 21 PDN DG 9 20 VDD AG 10 19 AOUT＋ SG 11 18 AOUT− AIN1 12 17 PWI GSX1 13 16 VFRO AIN2 14 15 GSX2 3/15 FJDL7540-03 MSM7540/7560 l n 端子機能説明 l AIN1、AIN2、GSX1、GSX2 送信アナログ入力及び送信レベル調整用端子です。AIN1（AIN2）は内部送信アンプの反転入力端 子に接続されています。また、GSX1（GSX2）はアンプの出力端子に接続されています。レベル調 整は下記（図1）の方法で行って下さい。 l VFRO、AOUT＋、AOUT−、PWI 受信アナログ出力及び受信レベル調整用端子です。VFROは受信フィルタ出力端子です。AOUT＋、 AOUT−は差動アナログ出力端子です、ZL＝350W＋120nFを直接駆動することが可能です。レベル 調整は下記（図1）の方法で行って下さい。 アナログ入力信号 C1 R1 AIN1 − ＋ R2 GSX1 C2 R3 AIN2 to ENCODER − ＋ R4 GSX2 VFRO RS* from DECODER R5 PWI R6 AOUT − ・送信ゲイン＝ （R2/R1） *（ R4/R3） ＋ Z L ＝120nF ＋350W アナログ出力信号 ・受信ゲイン＝ R6/R5 −1 AOUT＋ *サイドトーンパス（ゲイン＝R6/RS） 図1 アナログ・インタフェース 4/15 FJDL7540-03 MSM7540/7560 l l SG アナログ信号グランド電位の出力端子です。出力電圧値は約2.4Vで、AG端子との間にバイパスコン デンサを入れて下さい。またパワーダウン時には、この出力は0Vになります。SG電位を外部で使 用する場合は、バッファを介して使用してください。 l AG アナログ用グランド端子です。 l DG デジタル用グランド端子です。アナログ用グランド端子（AG）とは内部で分離されていますので、 基板上では最短距離でAG端子に接続して下さい。 l VDD ＋5V電源端子です。 l LPS PCMフォーマット選択端子です。 MSM7540では、デジタル"0"でPCMSO、PCMSI、PCMRO、PCMRI端子はA-lawフォーマットにな り、デジタル"1"でこれらの端子はリニア（2の補数）フォーマットになります。 また、MSM7560では、デジタル"0"でPCMSO、PCMSI、PCMRO、PCMRI端子はm-lawフォーマット となり、デジタル"1"でこれらの端子はリニア（2の補数）フォーマットになります。 l PDN パワーダウン制御入力端子です。デジタル"0"で、このLSIはパワーダウン状態になります。通常動 作時にはこの端子をデジタル"1"に設定して下さい。 l RES ITU-T G.721勧告で規定されるオプションリセット入力端子です。デジタル"0"でこのLSIはリセッ ト状態になります。なお、リセット幅（"L" 区間）は、125ms以上が必要です。 l MCK マスタクロック入力端子です。周波数は10.368MHzです。また、このマスタクロックは、XSYNC、 RSYNC、BCLKA、BCLKBと非同期でもかまいません。 l PCMSO 送信側PCM信号出力端子です。このPCM出力信号は、BCLKB、XSYNCの立上がりに同期してMSB から出力されます。 l PCMSI 送信側PCM信号入力端子です。このPCM入力信号が送信側ADPCMデータに変換されます。PCM信 号は、BCLKBの立下がりでシフトされ入力されます。通常はPCMSO端子と接続します。 l PCMRO 受信側PCM信号出力端子です。このPCM信号が受信側ADPCM復号化後の出力信号で、BCLKB、 RSYNCの立上がりに同期してMSBから順に出力されます。 5/15 FJDL7540-03 MSM7540/7560 l l PCMRI 受信側PCM信号入力端子です。このPCM入力信号は、BCLKB立下がりでシフトされMSBから入力 されます。通常はPCMRO端子と接続します。 l IS 送信側ADPCM信号出力端子です。この信号はADPCM符号化後の出力で、BCLKA、XSYNCの立上 がりに同期してMSBから順に出力されます。この端子はオープンドレイン出力なので、プルアップ 抵抗が必要です。また、パワーダウン時にはハイインピーダンス状態になります。 l IR 受信側ADPCM信号入力端子です。このADPCM信号は、BCLKA、RSYNCの立下がりでシフトされ MSBから入力されます。 l BCLKB PCMデータ（PCMSO、PCMSI、PCMRO、PCMRI）用のシフトクロック入力端子です。周波数は 64kHz∼2048kHzです。 l XSYNC 送信側PCM及びADPCMデータ用8kHz同期信号入力端子です。この信号は、BCLKA、BCLKB信号 と同期していなければいけません。また、この信号はPCM及びADPCMデータのMSBの位置を示し ます。このXSYNC信号はタイミング発生器の入力となりますので必ず入力して下さい。 l RSYNC 受信側PCM及びADPCMデータ用8kHz同期信号入力端子です。この信号は、BCLKA、BCLKB信号 と同期していなければいけません。また、この信号はPCM及びADPCMデータのMSBの位置を示し ます。 l BCLKA ADPCMデータ（IS、IR）用のシフトクロック入力端子です。周波数は32kHz∼2048kHzです。 l X1、X2 水晶発振子接続端子です（10.368MHz）。X2がクロック出力端子で、MCK端子に直接接続して下さ い。また、10.368MHzの既存の外部クロックを使用する場合には、X1をグラウンドに接続し、X2は 開放にしてクロックをMCK端子に入力して下さい。 ＜自己発振回路使用＞ ＜外部クロック使用＞ MSM7540/60 MSM7540/60 X1 X2 10.368MHz MCK X1 X2 MCK 10.368MHz 6/15 FJDL7540-03 MSM7540/7560 l n 絶対最大定格 項 目 定格値 単位 ― −0.3∼＋7 V ― −0.3∼VDD＋0.3 V VDIN ― −0.3∼VDD＋0.3 V Tstg ― −55∼＋150 ℃ 記号 条 件 電源電圧 VDD アナログ入力電圧 VAIN デジタル入力電圧 保存温度 n 推奨動作条件 記号 条 件 VDD 電源電圧一定 Min. 4.5 Typ. ― Max. 5.5 単位 電源電圧 項 目 動作温度 Ta ― −25 ＋25 ＋70 ℃ 2.2 ― VDD V 0 ― 0.6 V V XSYNC, RSYNC, PCMRI, 高レベル入力電圧 VIH PCMSI, BCLKB, IR, BCLKA, LPS, PDN, MCK, RES XSYNC, RSYNC, PCMRI, 低レベル入力電圧 VIL PCMSI, BCLKB, IR, BCLKA, LPS, PDN, MCK, RES マスタークロック周波数 ビット・クロック周波数 同期信号周波数 クロックデューティサイクル FMCK MCK −0.01％ 10.368 ＋0.01％ MHz FBCKA BCLKA 32 FBCKB BCLKB FSYNC XSYNC, RSYNC DC MCK, BCLKA, BCLKB ― 2048 kHz 64 ― 2048 kHz ― 8.0 ― kHz 30 50 70 ％ ― ― 50 ns ― ― 50 ns XSYNC, RSYNC, PCMRI, デジタル入力立上がり時間 tir PCMSI, BCLKB, IR, BCLKA, LPS, PDN, MCK, RES XSYNC, RSYNC, PCMRI, デジタル入力立下がり時間 tif PCMSI, BCLKB, IR, BCLKA, LPS, PDN, MCK, RES txs BCLKA, BCLKB to XSYNC 100 ― ― ns tsx XSYNC to BCLKA, BCLKB 100 ― ― ns trs BCLKA, BCLKB to RSYNC 100 ― ― ns tsr RSYNC to BCLKA, BCLKB 100 ― ― ns 同期信号幅 tws XSYNC, RSYNC PCM, ADPCMセットアップ時間 tds 送信同期タイミング 受信同期タイミング PCM, ADPCMホールド時間 デジタル出力負荷 SG用バイパスコンデンサ tdh 1BCLK ― 100 ms ― 100 ― ― ns ― 100 ― ― ns 500 ― ― W ― ― 100 pF ― 10＋0.1 ― mF RDL IS（Pull-up抵抗） CDL IS, PCMSO, PCMRO CSG SG´GND間 7/15 FJDL7540-03 MSM7540/7560 l n 電気的特性 l 直流及びデジタルインタフェース特性 項 目 記号 IDD1 電源電流 IDD2 （VDD＝4.5V∼5.5V, Ta＝−25∼＋70℃） 条 件 動作時 （無信号，VDD＝5.0V時） パワーダウン時 （VDD＝5.0V時） Min. Typ. Max. 単位 ― 12 24 mA ― 0.2 0.5 mA 高レベル入力電圧 VIH ― 2.2 ― VDD V 低レベル入力電圧 VIL ― 0.0 ― 0.6 V IIH VI＝VDD ― ― 2.0 mA IIL VI＝0V ― ― 0.5 mA 入力リーク電流 低レベルデジタル出力電圧 VOL 0.0 0.2 0.4 V IO IS ― ― 10 mA CIN ― ― 5 ― pF 条 件 Min. Typ. Max. 単位 デジタル出力リーク電流 入力容量 1LSTTL, Pull-up：500W l 送信アナログインタフェース 項 目 記号 入力抵抗 RINX AIN1, AIN2 10 ― ― MW 出力抵抗負荷 RLGX GSX1, GSX2 50 ― ― kW 出力容量負荷 CLGX GSX1, GSX2 ― ― 100 pF 出力電圧レベル VOGX GSX1, GSX2, RL＝50kW ― ― *2.226 VPP オフセット電圧 VOFGX PRE＝OPAMPs −20 ― ＋20 mV SG出力電位 VSG ― ― 2.4 ― V SG出力インピーダンス RSG ― ― 40 80 kW SG立ち上り時間 TSG ― 700 ― ms GND´SG間 10mF＋0.1mF時 （90％立ち上がるまでの時間） * −3dBm（600W）＝0dBm0, ＋3.14dBm0＝2.226VPP（MSM7540） −3dBm（600W）＝0dBm0, ＋3.17dBm0＝2.226VPP（MSM7560） 8/15 FJDL7540-03 MSM7540/7560 l l 受信アナログインタフェース 項 目 入力抵抗 出力抵抗負荷 出力容量負荷 記号 条 件 RINPW PWI Max. 単位 10 ― ― MW RLVF VFRO 50 ― ― kW 1.2 ― ― kW CLVF VFRO ― ― 100 pF CLAO AOUT＋, AOUT− ― ― 100 pF RL＝50kW ― ― *2.226 VPP RL＝1.2kW ― ― *2.226 VPP ― ― *2.226 VPP −100 ― ＋100 mV −20 ― ＋20 mV 40 ― ― dB VOAO AOUT＋, AOUT− ZL＝350W＋120nF （図1参照） VOFVF VFRO オフセット電圧 Typ. RLAO AOUT＋, AOUT− VOVF VFRO 出力電圧レベル Min. VOFAO AOUT＋, AOUT−（GAIN＝0dB）, パワーアンプのみ パワーアンプ オペアンプ オープン・ループ・ゲイン GDB （0.3∼3.4kHz, ZL＝350kW＋120nF） （図1参照） * −3dBm（600W）＝0dBm0, ＋3.14dBm0＝2.226VPP（MSM7540） −3dBm（600W）＝0dBm0, ＋3.17dBm0＝2.226VPP（MSM7560） 9/15 FJDL7540-03 MSM7540/7560 l l 交流特性（1/2） 項 目 送信周波数特性 受信周波数特性 （VDD＝4.5V∼5.5V, Ta＝−25∼＋70℃） 記号 条 件 周波数 Hz 受信 レベル間損失誤差 単位 ― ― dB ― ＋0.20 dB LOSS T2 300∼3k −0.15 LOSS T3 1020 LOSS T4 3300 0 ― 基準値 dB −0.15 ― ＋0.80 dB LOSS T5 3400 0 ― 0.80 dB LOSS T6 3968.75 14 ― ― dB −0.15 ― ＋0.20 dB LOSS R1 0∼3k LOSS R2 1020 LOSS R3 3300 LOSS R4 3400 LOSS R5 3968.75 SD T3 基準値 0 ― 3 0 1020 −30 （*1） −40 dB −0.15 ― ＋0.80 dB 0 ― 0.80 dB 14 ― ― dB 35 ― ― dB 35 ― ― dB 35 ― ― dB 28 ― ― dB ― dB SD T5 −45 23 ― SD R1 3 35 ― ― dB 35 ― ― dB 35 ― ― dB SD R2 レベル間損失誤差 Max. 25 SD T4 送信 Typ. 0∼60 SD T2 受信信号対雑音比 Min. LOSS T1 SD T1 送信信号対雑音比 レベル dBm0 その他 SD R3 0 1020 −30 （*1） SD R4 −40 28 ― ― dB SD R5 −45 23 ― ― dB GT T1 3 −0.2 ― ＋0.2 dB GT T2 −10 dB 基準値 −0.2 ― ＋0.2 dB GT T4 −50 −0.5 ― ＋0.5 dB GT T3 1020 −40 ― GT T5 −55 −1.2 ― ＋1.2 dB GT R1 3 −0.2 ― ＋0.2 dB GT R2 −10 dB 基準値 −0.2 ― ＋0.2 dB GT R4 −50 −0.5 ― ＋0.5 dB GT R5 −55 −1.2 ― ＋1.2 dB GT R3 1020 −40 ― 注記： *1. P−メッセージフィルタ使用 10/15 FJDL7540-03 MSM7540/7560 l l 交流特性（2/2） 項 目 （VDD＝4.5V∼5.5V, Ta＝−25∼＋70℃） 記号 条 件 Min. Typ. AIN＝SG（*1） ― ― （*1 *2） ― ― 周波数 Hz レベル dBm0 その他 NIDLT ― NIDLR ― 無通話時雑音 AVT 絶対レベル 1020 デジタル出力 遅延時間 0.488 VFRO 0.488 0 AVR 電源雑音除去比 GSX2 PSRRT 雑音周波数 雑音レベル PSRRR ：0∼50kHz ：50mVPP 0.548 （*3） 0.548 （*3） Max. 単位 −69 （−72） dBm0p −72 （dBmP） （−75） 0.615 Vrms 0.615 Vrms 30 ― ― dB 30 ― ― dB tsdx 50 ― 200 ns tsdr 50 ― 200 ns 50 ― 200 ns 50 ― 200 ns 50 ― 200 ns txd1、trd1 ― txd2、trd2 1LSTTL＋100pF pull-up：500W txd3、trd3 ― ― 注記： *1. P−メッセージフィルタ使用 *2. PCMRI入力 "11010101"（MSM7540） "11111111"（MSM7560） *3. 0.548Vrms＝0dBm0＝−3dBm ADPCM部の特性はITU-T勧告のG.721に完全準拠 11/15 FJDL7540-03 MSM7540/7560 l n タイミングチャート l 送信側 BCLKB 0 txs XSYNC 1 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 tws txd1 txd2 txd3 MSB PCMSO LSB txd3 tsdx MSB PCMSO （リニア時） BCLKA 2 tsx 0 txs XSYNC 1 2 txd1 txd2 tsx LSB 3 4 5 6 7 8 9 10 6 7 8 9 10 9 10 txd3 IS tsdx MSB 1 2 LSB l 受信側 BCLKA 0 trs tsr 3 4 5 11 12 13 14 tws RSYNC tds IR BCLKB 0 trs 1 LSB 2 tsr txd3 tdh MSB 3 4 5 6 7 8 RSYNC trd1 PCMRO txd3 trd2 MSB LSB trd3 tsdx PCMRO （リニア時） MSB LSB 注記：リニアフォーマットについて 入出力符号は、14ビットの２の補数形式となっております。符号形式は下表を参照ください。 入出力レベル ＋フルスケール 0 ーフルスケール MSB∼LSB 01111111111111 00000000000000 10000000000000 12/15 FJDL7540-03 MSM7540/7560 l n 応用回路例 V DD MSM7540/7560GS 1 V DD 2 受信側 PCM出力 受信側ADPCM入力 3 4 5 送信側ADPCM出力 6 送信側 PCM出力 7 8 9 10 11 送信側アナログ入力 12 13 14 RES BCLKB PCMRI BCLKA PCMRO XSYNC IR RSYNC IS MCK PCMSI X2 PCMSO X1 LPS PDN DG V DD AG AOUT＋ SG AOUT− AIN1 PWI GSX1 VFRO AIN2 GSX2 ADPCMアルゴリズム リセット入力 28 PCM, ADPCMデータ用 シフトクロック入力 （64kHz∼2048kHz） 27 26 8kHz同期信号入力 25 24 23 22 21 10.368MHz パワーダウン入力 20 19 18 17 16 15 受信側アナログ出力 Push-Pull 13/15 FJDL7540-03 MSM7540/7560 l n パッケージ寸法図 （単位：mm） SOP28-P-430-1.27-K パッケージ材質 エポキシ樹脂 リードフレーム材質 42アロイ 端子処理方法・材質 半田メッキ 半田メッキ厚 5μm以上 パッケージ質量（g） 0.75 TYP. 表面実装型パッケージ実装上のご注意 SOP、QFP、TSOP、TQFP、LQFP、SOJ、QFJ（PLCC）、SHP、BGA等は表面実装型パッケージであ り、リフロー実装時の熱や保管時のパッケージの吸湿量等に大変影響を受けやすいパッケージです。 したがって、リフロー実装の実施を検討される際には、その製品名、パッケージ名、ピン数、パッケー ジコード及び希望されている実装条件（リフロー方法、温度、回数）、保管条件などを弊社担当営業ま で必ずお問い合わせください。 14/15 FJDL7540-03 MSM7540/7560 l 1. 本書に記載された内容は、製品改善及び技術改良等により将来予告なしに変更することがありま す。したがって、ご使用の際には、その情報が最新のものであることをご確認ください。 2. 本書に記載された動作概要及び応用回路例は、本製品の標準的な動作や使い方を説明するためのも のです。したがって、実際に本製品を使用される場合には、外部諸条件を考慮のうえ回路・実装設計 をしてください。 3. 設計に際しましては、最大定格、動作電源電圧範囲、放熱特性など保証範囲内でお使いください。 保証値を超えての使用など本製品の誤った使用または不適切な使用等に起因する本製品の具体的な運 用結果につきましては、当社は責任を負いかねますのでご了承ください。 4. 本製品及び本書に記載された情報や図面等の使用に関して、当社は、第三者の工業所有権・知的所 有権及びその他の権利に対する保証または実施権の許諾を行うものではありません。したがって、そ の使用に起因する第三者の権利侵害に対し、当社は責任を負いかねますのでご了承ください。 5. 当社は品質、信頼性の向上に努めておりますが、部品の性格上、ある確率の欠陥、故障が不可避だ と考えられます。当社製品をお使いの場合には、この様な故障が生じましても直接人命を脅かした り、身体または財産に危害を生じさせないよう、装置やシステム上で十分な安全設計をお願いしま す。 6. 本書記載の製品は、一般電子機器（事務機器、通信機器、計測機器、家電製品など）に使用される ことを意図しております。特別な品質・信頼性が要求され、その故障や誤動作が直接人命を脅かした り、身体または財産に危害を及ぼす恐れのある装置やシステム（交通機器、安全装置、航空・宇宙機 器、原子力制御、生命維持装置を含む医療機器など）に使用をお考えのお客様は、必ず事前に当社販 売窓口までご相談願います。 7. 本書に記載された製品には、「外国為替及び外国貿易管理法」に基づく戦略物資等に該当するもの があります。したがって、該当製品またはその一部を輸出する場合には、同法に基づく日本国政府の 輸出許可が必要となりますので、その申請手続きをお取りください。 8. 本書に記載された内容を、当社に無断で転載または複製することはご遠慮ください。 Copyright 1999 OKI ELECTRIC INDUSTRY CO., LTD. ¡ お問い合せ先 本 社 別 館 〒108-8551 東 京 都 港 区 芝 浦 4 丁 目 1 0 番 3 号 （ 本 社 別 館 ） 東 京（ 0 3 ）5 4 4 5 - 6 0 2 7 デバイス営業本部 （ダイヤルイン） F A X （ 0 3 ）5 4 4 5 - 6 0 5 8 東 北 支 社 〒980-0811 仙 台 市 青 葉 区 一 番 町 3 丁 目 1 番 1 号 （ 仙 台 富 士 ビ ル ） 仙 台（022）225-6601（代） 松 本 支 店 〒390-0815 松 本 市 深 志 2 丁 目 5 番 2 号 （ 松 本 県 信 東 邦 生 命 ビ ル ） 松 本（0263 ）36-7951（代） 中 部 支 社 〒460-0003 名 古 屋 市 中 区 錦 1 丁 目 1 1 番 2 0 号 （ 大 永 ビ ル ） 名古屋（052）201-7001（代） 北 陸 支 社 〒920-0981 金 沢 市 片 町 1 丁 目 5 番 2 0 号 （ 金 沢 福 井 ビ ル ） 金 沢（0762 ）22-2600（代） 関 西 支 社 〒541-0042 大 阪 市 中 央 区 今 橋 4 丁 目 2 番 1 号 （ 大 阪 富 士 ビ ル ） 大 阪（0 6 ）2 2 6 - 1 3 2 5（代） 中 国 支 社 〒730-0013 広 島 市 中 区 八 丁 堀 1 5 番 1 0 号 （ セ ン ト ラ ル ビ ル ） 広 島（082）221-2211（代） 四 国 支 社 〒760-0017 高 松 市 番 町 1 丁 目 7 番 5 号 （ 安 田 生 命 高 松 ビ ル ） 高 松（087）822-1312（代） 松 山 支 店 〒790-0003 松 山 市 三 番 町 3 丁 目 9 番 4 号 （ 四 銀 安 田 ビ ル ） 松 山（089）943-3733（代） 九 州 支 社 〒810-0001 福 岡 市 中 央 区 天 神 2 丁 目 1 3 番 7 号 （ 長 銀 ビ ル ） 福 岡（092）771-9111（代） 15/15