Упрощённый вариант операционного усилителя

Вот его очень странная схема:

Струнное в ней – две батарейки. Левая (V2) подключена так, как и полагается батарейке, т.е плюсом в цепь. А справа стоит загадочная батарейка, воткнутая в цепь минусом. Этот минус – не минус батарейки. Минус батарейки на схемах это «земля». Это именно минус, который я даже не возьмусь сказать где можно взять в домашних условиях.
Если смотреть на схему то вроде логично прицепить плюс правой батарейки к минусу левой. Ведь оба эти вывода прицеплены (в схеме) к общей земле. А потом логично две батарейки по 10 вольт заменить одной на 20. Но этого делать нельзя. Потому что такое, казалось бы, естественное решение – следствие вида картинки. Короче, нельзя так делать.
Попробую просто посчитать то, что понять нельзя. А вот просто посчитать по известным формулам можно.
Во-первых, батарейки подключены странно, но всё-таки в одну сторону. Т.е сумма напряжений тут равная 20 вольт.
Во-вторых, на всех трёх параллельных участках (верхнем, среднем и нижнем) должны быть одинаковые 20 вольт, поделенные между всеми, прицепленными на каждой ветке транзисторами и резисторами.
Верхняя ветка:
20 вольт = V(R1)+V(верхний транзистор) +V(R2)+V(R4)
или в показаниях вольтметров:
20 = V_nagr_op1+V_tr_op+V_nagr_op2+V_dop_R
Средняя ветка, на которую я вместо обычно находящегося там отзеркаленного транзистора воткнула просто большое сопротивление R3:
20 вольт = V(R3)+V(R4)
в показаниях вольтметров:
20 = V_no_tr+V_dop_R
Нижняя ветка:
20 вольт = V(R5)+V(нижний транзистор) + V(R6)+V(R4)
в показаниях вольтметров:
20 = VN1+V_tr_out+VN2+V_dop_R
В QUCS есть такое понятие как «Метка проводника». Это значение в обычной ситуации – неиспользованный остаток поданного напряжения. Если к батарейке 5 вольт последовательно подключено два равных напряжения, то первое съест половину, а второе доест всё остальное. Потому в «метке проводника» до них обоих будет 5 вольт, в метке после первого – 2.5 вольта, а после двух – 0 вольт.
В этой схеме тоже можно просто посчитать эти значения «Меток проводников». Например, на верхней ветке (правее резистора R1) значение метки будет:
out_V = 10 – V(R1) = 10-V_nagr_op1
Схема операционного усилителя выше это – откорректированное отсюда:
http://ikit.edu.sfu-kras.ru/CP_Electronics/pages/mm/4_5/index.html

В операционном усилителя важно то, что получается на его выходе:

У меня на схеме это выход обозначен меткой «out» и находится правее нижнего транзистора.
Операционный усилитель должен получать малый по напряжению переменный ток и делать из него точно такой же переменный но с тем напряжением, которое на него подано. Т.е отрицательную волну он должен переводить в отрицательную волну. А он на транзисторах, которые отрицательных напряжений не понимают.
Значение out для нарисованной схемы у меня такое:

Операционному усилителю полагается выдавать график, симметричный относительно нуля и достигающий -10 и 10 вольт. У меня от -4 до 2.5 но это не важно потому что график меняется если менять резисторы.
Отрицательные значения тут возникают следующим образом. Слева – поданные в схему 10 вольт. А общее падение напряжения в схеме 20 вольт. Значит, начиная с какого-то места на всех трёх ветках метки станут отрицательными.
Один из конкретных примеров значений:
 

На схеме:

… видно как на верхней ветке напряжение становится отрицательным уже после транзистора. Тоже самое и на нижней ветке. В метке «out» напряжение станет отрицательным при закрытом транзисторе. Ведь его сопротивление тогда будет большим и его (большое, из общих 20 вольт) придётся вычитать из малых 10 вольт слева. Если же слева будут все 20 вольт, то такого (т.е минуса) не получится.

Поиграюсь со значениями резисторов. Почти уберу резистор справа, оставив там символические 10 Ом:

Результат:

Нижний транзистор почти открыт почти всегда. Потому падения напряжения особого на нём нет. Потому все 10 вольт батарейки благополучно доходят до метки out. Колебания входящего тока вызывают очень небольшие колебания на выходе, что для операционного усилителя, который должен увеличивать размах колебаний, наверное плохо.
Если задать тому резистору (R4) значение 1000 Ом, то график сожмется и переместиться вниз:

Примерно то же самое произойдёт если поставить R4=500 Ом и уменьшить R6 в 5 раз (с 5000 Ом до 1000 Ом):

График выходного напряжения будет такой:

Т.е все значения резисторов двигают волну выше или ниже, растягивают её или сжимают.
Схема для экспериментов тут:
https://drive.google.com/open?id=1mH3gcdFD0_0Vn8T4FvF-yPmhWEycrw98

Осталось добавить, что если я уберу правую (ненормально подключенную) батарейку, то колебания пропадут. Хотя может их и можно получить поигравшись со значениями резисторов.