Comprensione di questo circuito con op. amplificatori

Sto studiando ingegneria elettrica e ho riscontrato un problema, in cui non posso procedere. È un compito "semplice", in cui stiamo parlando di un op.amp invertito con 2 sorgenti di tensione, ogni 1 V, mentre tutti i resistori sono 10k, tranne quello nel feedback, che è 20k.

So che la soluzione è Uout = -7V, ma come arrivare a questo risultato? Per equazioni che ho calcolato, ho ottenuto il risultato -0,5 o -3V, ma mai -7. Inoltre, ho simulato in LTSpice e ho ottenuto -7V.

Apprezzerà tutto l'aiuto!

^{simula questo circuito - Schema creato usando CircuitLab}

Schema riordinato per revisione OP. [Transistor]

Lascerò che qualcun altro faccia le somme formalmente / in generale, ma qui c'è un approccio semplice che ti permetterà di risolverlo tramite ispezione.

Come sapete, gli ingressi dell'amplificatore operazionale saranno entrambi 0 V al bilanciamento (se c'è un feedback negativo e l'amplificatore operazionale può bilanciarsi). Quindi supponiamo che.

Ciò significa che 100uA scorre attraverso R3 e poiché il nostro ingresso op-amp ideale non contribuisce a nulla, 100uA deve uscire da R2, da KCL.

Quindi ora sappiamo che la tensione alla giunzione di R1 / R2 / R5- deve essere -1V.

Quindi la corrente attraverso R1 è 200uA e la corrente che fluisce attraverso R5 deve quindi essere 300uA (100uA + 200uA). Quindi l'uscita è 6V sotto -1V o -7V.

(scarabocchiare le frecce sullo schema per mantenere diritte le direzioni attuali, se aiuta).