VT100

1. На ночь - отключать питание колонок. Днём класть на всё.
2. Жаловаться в ... какой-то надзор?
3. Купить в магазине 2..3 ферритовых кольца с высокой проницаемостью (1..10 тыс. ед.). Вокруг одного кольца сделать 2..5 витков входного провода. Вокруг другого - провода на пассивную колонку. Вокруг третьего - провода питания. Кольца расположить как можно ближе к плате усилителя.
Может поможет.

Можно предусмотреть в цепи питания каждого из устройств перемычку для подключения амперметра и править ПО наблюдая ток потребления, как в фильме "Аполлон-13". Надо только помнить, что не всякий прибор сможет показать, например, GSM-burst.
Но, поскольку для адекватной правки всё равно надо будет изучать документацию, то можно с неё и начать... Токи потребления в режимах ожидания - дадут верхнюю границу тока покоя системы. В рабочих режимах - типичное потребление тока. Далее - проинтегрировать эти токи за длительный период. Например, за час состояние ожидания составит 50 минут, работа без передачи данных - 9 минут и передача данных 1 минута. Средний ток = (I1*50+I2*9+I3)/60. И не забывать пересчитывать токи DC/DC конвертеров через мощность на выходе и входе (сообразно измению напряжений) и типовому КПД.

1. Параметрический поиск - www.mouser.com, www.digikey.com
2.

Купленные мной ранее транзисторы, IRF530N (от IOR) и BC337, не подошли. Они требуют большего напряжения для полного раскрытия.

Приведи схему. Вероятно - что-то в консерватории не так. Например - IRF530 включен истоковым повторителем.

Если имеется в виду загрузка процессора Ардуины, то почти никак.
1. Накатить на несчастную мегу RTOS, отправлять в одной из задач эти данные и мириться с дальнейшим ухудшением быстродействия.
2. Если основная программа имеет big loop - отправлять некие данные при каждом проходе основного цикла. Если есть возможность привязки к одному из постоянно действующих таймеров - отправлять его "тики". Если нет - отправлять "still alive" и по факту приёма рассчитывать нагрузку на приёмной стороне.

По "схемотехнике" - изучать схемотехнику. Например - Харрис и Харрис или Хоровица и Хилла.
По "топологии", например, - это: caxapa.ru/lib/emc_immunity.html

modbus(485 по 2 проводам)

Желательно - по трём проводам, включая "землю" (GND).

Схема на XY-017 есть? На вид - там лишняя ИМС U2, которая навевает мысли, что это преобразователь USB-RS485, который тут не пригоден.

Какая ардуина используется? По схеме Nano вижу, что линии UART mega328 никак не отделены от FT232, что может вызывать конфликт при подключении XY-017 в параллель.

Поищите, что пишут тут по словам HDL Verilog.
Если интересует получение процессора в кремнии - поищите на сайтах фирм Synopsis и Cadence - в каких вузах у них есть университетские программы. Вроде я правильные фирмы назвал?
Если интересует разработка процессора "на бумаге" и работа с образцами - поищите тоже самое на сайтах фирм Xilinx, Intel/Altera, Lattice.

Раз это пьезопреобразователь, то у него возможна сильная зависимость ёмкости от приложенного напряжения. Имеется в виду, вероятно, что измерение надо провести при том-же [среднем] уровне постоянного напряжения, который будет приложен к преобразователю в реальной схеме.