能跟我说下ULN2003A的详细工作原理吗？

Question

如题，我知道ULN2003是反向达林顿管，也大致知道ULN2003的使用方法，但是还是想知道他具体的工作原理。图片是我从ULN2003的数据手册上截取的其内部单独一路达林顿管的原理图。
1、他的详细工作原理是怎么样的？就是当IN是高电平和低电平的时候OUT为什么是低和高。
2、图中7.2K和3K的电阻干什么用的呢？
3、我知道这个达林顿管是集电极开路输出，所以要在COM口加上拉，但是为什么从原理图上来看com口那里还有个二极管呢，根据二极管的单向导通，com口加的电压还能过去吗？
4、从数据手册上看，com口可以最高加50V电压，假如说我这里IN口那里是接的5V单片机的IO口，COM口可以接12V吗？如果可以，当IN是低电平时，OUT应该是高，那这个高电平在这里是多少伏？是12V还是5V呢？
特别是对于第一个问题，我想他的原理是理解接下来几个问题的基石，希望有高人可以给详细的说说，不胜感激！
5、剩下那两个二极管（虚线上的二极管）又是干什么用的呢？

Answer 1

当输入电压是5V时，3个电阻是串联关系，根据分压，左边三极管的基级B的电压大约是3.95V，右边三极管的基极B的电压大约是1.16V，均高于导通电压，所以2个三极管均导通。输出电压为低电平。

而当输入电压为低电平，两个三极管均截止。这时单纯的ULN2003A的OUT脚是呈现高阻态，这样并没什么意义。

实际上，ULN2003A常用于驱动步进电机，这时步进电机的驱动部分是有电压的，当把OUT与步进电机驱动相连时，由于OUT的高阻态，输入的低电平并不会对步进电机产生影响，步进电机保持为高电平。

回过头再看一下当ULN2003A的输入电压是高电平时，由于OUT相当于是接地，因此步进电机的的驱动部分的电是接到了地。输入电压按一定方式的交替变化，可实现步进电机的转动。

从3、4两点来看，可以把ULN2003A理解为一个开关，使步进电机根据输入IN脚的电压，决定是否与地相连。


至于COM管脚的作用，它并不是为OUT提供什么电信号，而是起到保护作用。当步进电机因为某种原因导致与OUT脚相连的电压高于COM时，就会通过上面的二极管起到泄流作用。

Answer 2

我正在搜索ULN2003的资料，但是什么是达林顿管还是知道的。最简单的达林顿管在模电中学过，是级联二极管，可以提高放大能力。你可以把达林顿管看成一个三极管，当IN是高电平，三极管处于饱和导通状态，集电极和发射极之间接近短路，输出自然是低电平。

Answer 3

电阻是运放电路作反馈用的！