Su darling del darlington ULN2003A está configurado como una salida de colector abierto. Las salidas del colector abierto son excelentes, ya que le permiten conectar muchos dispositivos a un bus sin cargarlo demasiado. I2C, por ejemplo, utiliza salidas de colector abierto. Normalmente, el pin de salida se conectaría a VCC con una resistencia pullup. Cuando maneja la entrada alta, los BJT comienzan a conducir, lo que resulta en una ruta de baja impedancia a tierra. La salida es entonces baja. Cuando suelta la entrada, el pin de salida tiene una alta impedancia a tierra y la línea se desvía a VCC. Cuando muchos dispositivos de colector abierto comparten un bus y un dispositivo produce un bajo lógico mientras que el resto emite un alto lógico, el bajo gana y saca todo lo bajo sin llevar toda la corriente de cada dispositivo con alta lógica conectada a tierra.
Para responder a sus preguntas, se supone que el diodo de polarización inversa en su pin VCC debe estar allí. Se utiliza para sujetar el voltaje del pin de salida a no más alto que VCC más la caída del diodo. Eso sería para que no se fríe nada más en el autobús. Ese chip está lleno de diodos de protección. La entrada a GND y la salida a GND tienen diodos que protegen contra una polaridad invertida en los pines. ¿Este dispositivo está destinado a ser intercambiado en caliente? Supongo que todo esto se trata de desviar los picos de voltaje transitorios, como lo que vería en ESD o desconectar un cable mientras la corriente fluye a través de él, a tierra y proteger el dispositivo y todo lo que está más arriba de él.
Para tu segunda pregunta, supongo que salté el arma y respondí parcialmente en la parte superior. La corriente no debe fluir en el pin VCC en absoluto. Tienes razón en eso, si el diodo se invirtiera, tendrías una salida alta o un cortocircuito a tierra firme. Sin embargo, con el pull-up en el pin de salida, ese ya no es el caso.
