Как лучше реализовать простой энергоэффективный компактный диктофон (устройство)?

А если не "варишься" уже в этой теме и надо быстро стартануть - исследуй покупку диктофона как OEM-модуля.
Потом, когда (если) пойдёт дело - станешь исследовать "как лучше/дешевле".

Как именно работает этот пулл-ап резистор?

Это ответ на вопрос.

Зачем резистор на вход? Как выбираются значения сопротивлений и резисторов?

это явно не опечатка

Забыл завершить фразу: ", а глупость". И очень любопытно.

Более того - вспоминается, что последовательный резистор ставят не на входе, а на выходе инвертора.

Зачем резистор на вход? Как выбираются значения сопротивлений и резисторов?

Это ответ на вопрос. Конденсаторы - по 22 пФ. Резистор, скорее всего, - не нужен.

Добавлю вопрос о происхождении этой странной схемы. Например, 59 Ом входит только в точные ряды стандартных номиналов.

Ну и "информация к размышлению" о генераторе Пирса (Pierce), который мы тут видим. Обратите внимание, параллельный резистор (переводящий инвертор в линейный режим) встроен в ИМС (как правило). Резистор на 59 Ом - из другой оперы.

Последовательное включение?

ИМХО, центробежнику по барабану закрытый клапан на выходе. Будет крутиться в холостую, как гидротрансформатор в АКПП.
Ну а если сделать задержку на некоторое (± лапоть) время, то можно начать с симисторного оптореле, светодиод которого запитывается от выпрямителя, подключенного параллельно катушке клапана. Слева - к катушке клапана, справа - в цепь мотора (с демпфером и т.п.). Чем больше произведение RC, тем больше задержка включения насоса.


P.S. По вкусу - можно добавить пороговый элемент (что-то вроде TL431), что-бы чётче время отслеживалось.

Усиление яркости светодиода через транзистор?

Вангую, что у Dimon3x получились эмиттерные повторители вместо ключей с общим эмиттером.

... и если отключить подачу на коллектор (самый первый резистор) то они будут светится одинаково

Так-что непонятно, в чём вопрос - "как подключить к @DeviceName светодиод" или "как работает транзистор"?

Насколько вредны телевышки?

+1 Александр Писарев. СанПИН (узнать породу "неведомых зверушек") и поверенный измеритель их (узнать в каком-нибудь Роспотребнадзоре и пригласить для разового замера).
Остальное - к мозговедам.

Почему индуктивный ток возникает только при изменении магнитного поля?

Потому, что есть полученный из практики закон Фарадея:

Для любого контура индуцированная электродвижущая сила (ЭДС) равна скорости изменения магнитного потока, проходящего через этот контур, взятой со знаком минус.
или другими словами:
Генерируемая ЭДС пропорциональна скорости изменения магнитного потока.

Входящий, в свою очередь, в систему уравнений Максвелла.

Как правильно подключать 74hc595 к raspberry?

R5 - любой (условно - от 1 до 100 кОм будет неплохо). Если не предполагается использование функции сброса входного регистра (принимающего данные SPI), то можно даже закоротить 10-й вывод на питание.

Входной ток высокого уровня (3.85 В) для 2803 может достигать 1.35 мА (0.93 тип.). При "малинных" 3 В будет поменьше.
Так-что если даже "врубить" все 40 выходов ("1" на выходах 595-х и нули на выходах 2803), то вполне останемся в отведённых 50 мА. Но запас будет уже невелик.

Обновил данные о токах в предыдущем ответе.

Как правильно подключать 74hc595 к raspberry?

Хотя интересно было бы понять что бы дало преимущество аппаратного SPI?

Это профессиональная деформация, отчасти.
Но, с другой стороны, формирование временных диаграмм это дело не директора завода (процессора), а токаря (аппаратного блока SPI). Разгрузив процессор от ожиданий смены битов можно занять его чем-то действительно полезным.

Резисторы в цепи питания я оставил по той причине что на линии питания 3.3v ограничение всего 50ma

В динамике все пять регистров потребят едва-ли больше 2..3 мА (прикидывая для 3.3 В и частоты смены выходных данных 1 МГц), в статике (без обмена данными) - десятки-сотни мкА. Надо смотреть - какая нагрузка на выходах регистров, это будет основной вклад в потребление тока.
Так-что резистор в цепи питания не нужен с вероятностью 145%.

P.S. Кстати - да, rem_app хорошо советует об увеличении резисторов на линиях данных. Я-бы поставил даже по 10 кОм, т.к. они нужны только для фиксации уровня в то время, когда выходы "малины" ещё не сконфигурированы должным образом.

Существует ли более мощный аналог LM338?

Всё верно, за исключением атрибуции "параметрические стабилизаторы". Параметрические - это стабисторы и стабилитроны.
То, что мы обсудили - это "компенсационные стабилизаторы" (по сигналу ОС компенсируют большее или меньшее потребление тока нагрузкой). И они бывают линейные и импульсные.

Как подключить XLR (три контакта) микрофон к разъему TRRS 3.5 мм на смартфоне?

Неплохо озвучить марку микрофона. Если "просто микрофон для караоке" (с электретным капсюлем), то есть шанс, что при правильном подключении будет работать "искаропки без усилка".
А если профессиональный, то да - надо морщить ум над схемой. Учитывая, что слабенькое питание подаётся с самого разъёма 3.5 мм.