Construyendo un modelo médico: ¿puertas lógicas con retroalimentación?

Parece que quieres algo más parecido a un multivibrador monoestable. Por ejemplo, el 74HC123 . Este dispositivo produce un pulso de una longitud establecida cuando recibe una entrada.

El esquema interno para la mitad del dispositivo (es dual) se muestra aquí:

Puede ver que hay rutas de retroalimentación internas (las puertas NAND de acoplamiento cruzado) que le permiten retener estados mientras opera el circuito RC externo.

Puede tratar esto como una caja negra con este comportamiento:

Creo que el circuito que está buscando específicamente se llama multivibrador monoestable, conocido coloquialmente como "one-shot". Un ejemplo de esto es el 74HC4358. En funcionamiento, cuando se produce un transitorio en una entrada, la salida cambia de un estado a otro durante un período de tiempo predeterminado y luego vuelve a su estado original. ¿Es esto lo que estás buscando?

Si es así, tenga en cuenta que hay dos variedades de one-shot: reactivable y no reactivable. El tipo reactivable (como el 74HC4358) puede aceptar una condición de disparo mientras la salida está en su estado temporal, y el estado temporal se extiende por la duración nominal. Es decir, si tiene un tiempo de salida nominal de 1 mseg y se produce una segunda condición de activación después de 0,5 mseg, el pulso de salida total es de 1,5 mseg. Si esto es un problema para ti, es posible manipular la lógica para eliminar la capacidad reactivable, pero dudo que necesites escuchar eso ahora.

En cuanto a su pregunta más general, la retroalimentación directa de una salida a una entrada puede tener una variedad de resultados.

a) Inhibición completa de la función. Tome una puerta AND de 2 entradas y alimente la salida a una de las entradas. Si la otra entrada es baja, la salida debe ser baja (porque AMBAS entradas no son altas). Si la entrada sube, la salida permanece baja por la misma razón. Entonces la puerta no puede responder a ninguna entrada.

b) Enganche. Tome una puerta OR de 2 entradas y alimente la salida a una entrada. Establezca la otra entrada en un nivel bajo y suponga que la salida también es baja. Ahora, si la otra entrada sube, la salida sube, e incluso si la entrada vuelve a bajar, la retroalimentación mantendrá la salida alta.

c) Oscilación. Este es el estado de "paradoja" en el que estás pensando. Tome un inversor y alimente la salida a la entrada. No hay una paradoja real aquí, porque se necesita un tiempo finito (llamado retraso de propagación) para que la salida responda a la entrada. Entonces, lo que sucederá es que si la entrada comienza baja, después de un retraso de propagación, la salida aumentará, luego, después de otro retraso, volverá a bajar, hasta el infinito. Para una lógica real, es importante tener en cuenta que las salidas no son infinitamente fuertes. Si tuviera que forzar la entrada baja (con un interruptor grande y gordo, por ejemplo), siempre es posible hacerlo de una manera que la salida nominalmente alta no pueda superar.

En cuanto a su análisis de su esquema, ha cometido un error crucial. Cuando dice "parece depender del hecho de que la entrada 2 es indeterminada hasta que una señal proviene de la puerta XOR, y que la señal no se puede determinar hasta que la puerta XOR proporcione una salida lógica", está pasando por alto el hecho de que la puerta XOR siempre producirá y dará salida.