Repeaters
Fysieke koppeling van twee of meer CAN-segmenten
Repeaters
Fysieke koppeling van twee of meer CAN-segmenten
CAN repeaters
Repeaters worden gebruikt om een fysieke koppeling tot stand te brengen tussen twee of meer segmenten van een CAN-bussysteem. Ze kunnen worden gebruikt om boom- of stertopologieën te implementeren, maar ook voor lange drop-lijnen. Bovendien kunnen netwerksegmenten elektrisch van elkaar worden gescheiden, omdat alle repeaters galvanisch geïsoleerd zijn.
Een repeater werkt ongeveer hetzelfde als een lijnversterker en versterkt de bits. Dit maakt de werking transparant, waardoor het hele netwerk precies hetzelfde reageert als voorheen. Repeaters kunnen bits niet alleen elektrisch verzenden, maar ook via licht door een glasvezelkabel (FO-kabel).
Voordelen
De CAN kanalen die door de repeater worden gekoppeld, zijn onafhankelijke elektrische segmenten die optimaal kunnen worden afgesloten in termen van signalen. Op deze manier kunnen topologieën worden geïmplementeerd die niet mogelijk zijn met een pure lijn van de bus vanwege elektrische reflecties.
Afhankelijk van de uitgangsvermogens van de transceivers vergroot de opsplitsing van een CAN-bussysteem in meerdere subsystemen, die via CAN-busrepeaters met elkaar zijn verbonden, het maximale aantal busknooppunten.
Een andere toepassing van repeaters is het koppelen van verschillende fysieke CAN-lagen door middel van high/low-speed repeaters, optische repeaters of optische sterkoppelingen.
Bustiming
Aangezien de signalering in CAN niet gericht is, moet de repeaterlogica de signalen van het ontvangen segment naar het andere segment vertalen en ervoor zorgen dat de ingangssignalen niet worden teruggekoppeld. In termen van signalen komt de repeater overeen met een lijn met een relevante vertragingstijd. Daarom kan deze niet worden gebruikt om een CAN-bussysteem uit te breiden.
Het gebruik van repeaters heeft geen invloed op het realtime gedrag van een systeem, omdat het qua transmissiegedrag overeenkomt met een netwerk dat alleen uit lijnen bestaat.
Conventionele busstructuur
Het onderstaande voorbeeld toont een standaard CAN-busstructuur, waarbij alle knooppunten op dezelfde rechte bus moeten worden aangesloten. Daarom maakt de CAN-bus een U-bocht om ook de knooppunten in het midden aan te sluiten.
De afstand tussen de twee knooppunten die het verst uit elkaar liggen (1/9) is 220 meter.
Uitgebreide busstructuur
Door de middelste knooppunten via een CAN-repeater aan te sluiten, is de U-bocht niet langer nodig. Houd er rekening mee dat de CAN-repeater – vanwege de vertraging – het deelstuk virtueel met 40 m verlengt.
De afstand tussen de twee meest uiteenliggende knooppunten (1/6 of 6/9) is 150 meter.
Algemene toepassingen van CAN repeaters
Optimaliseer CAN-netwerktopologieën
CAN-repeaters zijn cruciaal voor het optimaliseren van de topologie van CAN-netwerken, waardoor configuraties mogelijk worden die verder gaan dan de basislijntopologie, zoals ster- en boomtopologieën. De primaire functie van een CAN-repeater is het regenereren van de CAN-signalen. Door repeaters te gebruiken, kunnen netwerkontwerpers de fysieke limieten van een CAN-netwerk verleggen en het aantal knooppunten vergroten. Deze mogelijkheid is vooral waardevol in grootschalige industriële omgevingen waar apparatuur over aanzienlijke afstanden verspreid kan zijn.
Filter EMI-invloeden
Elektromagnetische interferentie (EMI) kan de integriteit van het CAN-signaal aanzienlijk verstoren. CAN-repeaters dragen bij aan het verminderen van EMI-invloeden binnen het netwerk door het signaal te regenereren en zo de ruis die tijdens de transmissie wordt opgevangen te dempen. Doordat repeaters signalen kunnen isoleren en reconstrueren, is de kans kleiner dat storingen van externe bronnen zich door het netwerk verspreiden, wat zorgt voor schonere en betrouwbaardere communicatie.
Verbeter de signaalkwaliteit van een CAN-netwerk
CAN-repeaters verbeteren de signaalkwaliteit binnen CAN-netwerken door de signalen te regenereren en opnieuw te verzenden terwijl ze erdoorheen gaan. Dit proces helpt de signaalsterkte en -vorm te herstellen en te stabiliseren, waardoor degradatie door langere transmissieafstanden of elektrische ruis wordt tegengegaan. De repeaters zorgen ervoor dat signalen sterk en helder blijven over lange kabeltrajecten, wat cruciaal is voor het behoud van data-integriteit en het minimaliseren van communicatiefouten.
Bescherm uw apparatuur tegen overspanning
De galvanische isolatie van CAN Repeaters is een cruciale beschermingsfunctie voor netwerkcomponenten. De isolatie voorkomt dat spanningspieken en andere elektrische gevaren zich over het netwerk verspreiden, wat schade kan veroorzaken aan gevoelige elektronica en kan leiden tot gegevenscorruptie. Door verschillende segmenten van het netwerk te isoleren, zorgen repeaters voor de algehele veerkracht en veiligheid van het systeem en beschermen ze tegen zowel geleidelijke degradatie als acute elektrische storingen.

