Александр Волков

подключив один из выводов 5V, напрямую к USB порту ноутбука

Да, это возможно. Более того, именно 5В и является основным питанием платы.

Какой типичный ток потребления для данной FPGA

пара сотен мА максимум.

Кнопка Play/Pause/прием звонка/отбой реализуется как замыкание линии микрофона на GND. Для андроида остальные кнопки могут быть реализованы как замыкание линии микрофона на GND через резисторы определенных номиналов. Для Apple все то же самое, но там еще есть дополнительный чип. Его назначение мне не очень понятно. Может быть он отвечает за распознавание дополнительных кнопок. Может служит признаком подключения оригинальной гарнитуры. В любом случае я не гарантирую, что без этого чипа все будет работать.

1. Какова длина линии до нагрузки ЦАПа?
2. Какой род нагрузки у ЦАПа? Индуктивная, емкостная или резистивная?

В случае, если нагрузка ЦАПа линейная и резистивная, я бы посоветовал до нагрузки вести ЦАП с напряжением выхода до напряжения питания, а непосредственно рядом с нагрузкой поставить резистивный делитель, выдающий нужное напряжение.

Если напряжение на нагрузке изменяется медленно (то есть вы не генерируете ЦАПом синус или иную периодческую функцию с частотой в несколько герц), на линию можно повесить конденсатор. Емкость брать в зависимости от скорости изменения сигнала ЦАПа.

Если линия от ЦАПа к нагрузке разведена на печатной плате, имеет смысл окружить ее полигоном, присоединенным к GND, воздушную линию связи монтировать проводом в экране, экран соединить или с корпусом изделия или с GND, это уже зависит от схемотехники вашего девайса.

Работать будет. А почему нельзя снять питание с того же БП, который питает Raspberry Pi?

1. Освоить базовый курс электротехники, чтобы понимать, куда, как и когда текут токи
2. Освоить базовый курс по пассивным и активным радиоэлементам
3. Выбрать направление: цифровая или аналоговая техника.
4. Если аналоговая, то учимся делать радиоприемники, усилители и т.д.
Если цифровая - проходим базовый курс цифровой схемотехники.
Параллельно п.4 учимся паять и изучаем нормальный софт для проектирования схем и печатных плат (P-CAD, Altium designer, Eagle)

Советы сразу брать ардуино мне не по душе, потому как без базовых сознаний аналоговой и цифровой схемотехники сложно к ней приделать что-то более интересное, чем пара светодиодов. Надо хотя бы понимать, в чем разница между биполярным и полевым транзистором, как их использовать и чем опасно для транзистора реле и индуктивные нагрузки в целом.
Более того, лично я допускаю сборку изделия из ардуины и кучи модулей только в одном случае: это макет. На этом макете я отработаю софт и железо, потом разработаю свою печатную плату и на базе макета соберу красивое и работоспособное изделие. А макет будет разобран. Не вылезать за пределы ардуино с парой модулей и лапшой из кабелей это все равно что проектировать станки из детского конструктора. Можно, но ценность невелика.

Чтобы одновременно заряжать аккумулятор и питать устройство стабильным напряжением (ардуино требует 5В на частоте в 16 МГц, на напряжении питания 3.3В частоту выше 8МГц )
Уже нужна специализированная микросхема с менеджментом питания, а не простая микросхема CC/CV заряда.
ww1.microchip.com/downloads/en/DeviceDoc/20002090C.pdf Вот вариант микросхемы, которая подходит к вашей задаче.
И то после неё стоит поставить DC/DC преобразователь на 3.3 или 5В для питания девайса.

НИИЭТ делает ЦАПы на 14 бит в керамическом корпусе. Посмотрите на их сайте, может найдёте подходящее: www.niiet.ru/chips/dais
Но их продукция стоит приличных денег, поскольку ориентированы они на военную промышленность.