Виктор

Совершенно необходимы полигоны только в одном единственном случае - на плате с микрополосковыми СВЧ-линиями. Там полигоны играют ту же роль, что и экранирующая оплётка в коаксиальных кабелях - без них не получить волнового сопротивления, задаваемого геометрией полосок и электрофизикой.
По мере снижения рабочей частоты эта функция становится несущественной и заменяется функцией экранировки от помех. И наконец, при приближении к нулевой частоте (т.е. и к 50 герцам ) экранировка полигонами тоже становится бесполезной.
Моё мнение - на 50/60-герцовых участках платы никакие полигоны не нужны - ни заземлённые, ни брошенные так. Против помех, создаваемых тиристорами, они неэффективны. Там гораздо лучше работают LC-фильтры, включённые в тех участках электроцепи, которые могли бы служить для помех антеннами.

Первым напрашивается Хоровиц и Хилл "Искусство схемотехники" , но не самые последние переиздания. Поскольку в них были обнаружены кучи ошибок, люди рекомендуют трехтомник 1993 года.
В моё время был популярен справочник В. Шило "Линейные интегральные схемы" - но это для тех, кто хочет освоить аналоговую схемотехнику на ИС. Под его же авторством есть и справочник "Популярные цифровые микросхемы", для желающих освоить цифровую схемотехнику.
А для совсем начинающих, разумеется, всяческие "Справочники юного радиолюбителя" (особенно выпуски Массовой радиобиблиотеки - МРБ), например, известная книга Р. Свореня "Электроника шаг за шагом" или книжки В. Борисова.
Разумеется, этим список рекомендаций не ограничивается, по запросу "справочники по схемотехнике" Гугл выдаёт более 200 тысяч ссылок.

Подбор диода на замену? Нет ничего проще! Начнём из общих соображений.
Диод характеризуют 5 параметров:
1. Максимально допустимое обратное напряжение.
2. Максимально допустимый прямой ток.
3. Максимально допустимая рассеиваемая тепловая мощность (может зависеть от конкретной общей конструкции устройства).
4. Частотные свойства.
5. Конструктивное исполнение (бывает особенно важно, если аналог должен занять точно то же место, что занимал оригинал).
Иногда бывает нужда учесть и другие параметры (обратный ток утечки, прямое напряжение и т.п.), но в подавляющем большинстве случаев они не важны.
Если сгоревший диод стоял в 50-герцовом выпрямительном мосту в цепях питания, то частотные свойства можно не учитывать, и подбирать аналог по напряжению, току, мощности и конструктиву.
Как узнать рабочее напряжение сгоревшего диода без маркировки? В принципе его можно измерить на "родном брате" (у вас же ещё 3 штуки на плате остались, верно?), но это дело муторное. Правильнее узнать типичные значения напряжений в тех цепях, где работал сгоревший, и подобрать аналог, который будет иметь Uобр заведомо больше (раза в 1,5...2). Например, если мост выпрямлял 220 V AC, то там пиковое значение напряжения около 350 вольт, и сгодится любой диод с Uобр макс = 450...600 вольт. Если это низковольный выпрямитель, допустим, с Uвых = 24 вольт, то берёте любой диод, допускающий 60...100 вольт. Ну и т.д.
То же самое и с током - нужно узнать или прикинуть из общих соображений рабочие токи в сгоревшей цепи и подобрать аналог, способный выдержать ток в 5...10 раз больший. Иногда ток можно узнать из значения мощности, которое обычно обозначено на шильдике на корпусе прибора. Если мощность в ваттах поделить на напряжение в вольтах, то получите ток в амперах.
Ну, а с конструктивом всё совсем элементарно. Из всех диодов, подобранных по параметрам напряжения и тока, выбираете тот, который выглядит в точности как сгоревший. Если такой там не найдётся, то следующий выбор - это диод, у которого контактные точки точно лягут на монтажные площадки сгоревшего оригинала. И тут уже абсолютно пофик, что у него, скажем, не круглый корпус, а прямоугольный, поскольку тут уже не до жиру.

Если ищется замена диоду не из силовой цепи, подход совсем другой. Тут частотные свойства могут выйти на первый план. Но если они (и всё остальное) неизвестны, можно тупо поставить в замену широко распространённый 1N4148, имеющий огромный запас по быстродействию для обычных (не СВЧшных) схем, а убедившись, что он не годится, начать подбирать подходящий из всего, до чего дотянутся руки.
Нетрудно также подобрать замену сгоревшему стабилитрону (на плате они обозначаются как ZD), поскольку практически всегда на корпусе стабилитрона бывает написано его напряжение стабилизации - по нему и ищется аналог. Размеры корпуса стабилитрона и толщина его выводов определяют его рассеиваемую мощность, поэтому надо, чтобы у аналога они были не меньше или хотя бы такие же.
Всё.

Выходной разъем type C

Во-первых, выходной разъём не type C, а USB type C (или в просторечье USB-C). Разница большая - добавка "USB" сразу напоминает, что этот разъём служит не только для подачи электропитания.
Во-вторых, по этому каналу БП получает возможность обменяться с питаемым устройством кучей информации, причём не только насчёт требуемого устройству напряжения, но и, например, о производителе устройства (как известно, многие производители сильно озабочены тем, чтобы их устройства, не дай бог, не запитали от "чужих" зарядников).

Проблема с выбором питания для проекта:

Двоеточие в конце предложения намекает, что автор вопроса сначала решил рассказать, что это за проект, но потом передумал и оставил это в секрете. А зря - чем больше инфы имеют отвечающие, тем правильнее их ответы.

Рассматривая вариант Li - Pol аккумуляторов...
Как вариант рассматриваю баночные Li - ion...

С точки зрения электрохимии эти варианты - одно и то же. Литий-полимерные отличаются только конструктивным исполнением.

(для них готовые зарядки)

Для липовых тоже есть готовые, причём те же самые, что и для ионных (см. предыдущий абзац).

Просто припаивать плату защиты/зарядки и заряжать от USB 5V?

Именно так - просто припаивать. От 5 вольт можно заряжать только одну последовательную секцию (профи говорят - 1S) через платку BMS, например, типа TP4056 (самый распространённый и дешевый вариант):

Не опасно ли это(они вроде взорваться могут)?

Да, могут, именно поэтому их запрещается эксплуатировать без контроллера BMS. Простейший BMS типа TP4056 обеспечит ток заряда до 1 ампер и предохранит от перезарядки (т.е. от взрыва) - выключит зарядный ток при достижении напряжения 4,25 вольт. Больше он ничего не умеет, но больше и не требуется.

Про контроллер: он питается от 5V,

Это понятно.

буду ставить понижающий трансформатор

Это совершенно непонятно. Какой ещё нафик понижающий трансформатор??? С каких хренов этой железяке с кучей обмоточных проводов место возле аккума?

Схема подключения повторителя сделана неверно, нельзя подключать ОУ для обработки сигнала, от которого этот же ОУ питается. Сначала надо смасштабировать этот сигнал до уровней линейного диапазона этого ОУ, например, с помощью резисторного делителя на входе ОУ, а его выход напрямую, без делителей, соединить со входом АЦП.
Причина вашей ошибки - скорее всего, даташит, из которого взята вот эта страница:

Тут сказано, что LM358 может обрабатывать сигналы вплоть до -0,3 вольта, т.е. ниже минуса питания. Это правда, он действительно может это делать, такова особенность его схемотехники. и за это мы его так любим. А вот насчёт плюса питания он так не может - входное напряжение не имеет права выходить за пределы плюса, оно должно быть несколько ниже (обычно на 1...1,5 вольт), чтобы входной диффкаскад смог с ним корректно работать. Написанное в даташите, что он может это делать - неверно, он этого не сможет. Гляньте на его схему - если базу входного транзистора соединить непосредственно с питанием, то этот транзистор просто закроется.
Как возникла эта ошибка, и почему до меня её никто не заметил, мы тут обсуждать не будем. А исправить вашу неприятность очень легко - перепаяйте делитель 6ком/1ком с выхода ОУ на его вход, и всё придёт в норму.

Всё элементарно просто. Набираете в поисковой строке Гугла такой текст - 1602 datasheet. Гугл выдаёт вам почти 4000000 ответов. Выбираете тот, который нравится. Мне понравился вот этот - https://www.openhacks.com/uploadsproductos/eone-16...
Третья страница этого даташита содержит исчерпывающий и (главное!) точный ответ на ваш вопрос:

Точно так же поступайте и в дальнейшем - тем самым вы сохраните наше время для действительно интересных и важных вопросов (вместо того, чтобы быть при вас личным поисковым оператором), заодно и научитесь гуглить. Возможно, не сразу, возможно с тысячной попытки, но таки научитесь.

1. RG58 - кабель не шикарный, ширпотребовский, зато дешевый и везде доступный. Его широко применяют для Си-Би-связи (27 мГц). Для вашего случая хотелось бы что-то получше, т.е. побольше диаметром, которое будет сильно (в разы) подороже. Но на крайняк сойдёт и это.
2. Штырёк 10 см - это не "без антенны", это и будет ваша антенна, совершенно ненаправленная, не имеющая согласования с фидером и худшая из возможных. Преимущество её единственное - не будет потерь в разъёме ввиду его отсутствия. Ну и простота изготовления, конечно.
3. Большие потери в кабеле и ненаправленность антенны можно скомпенсировать, воспользовавшись направленной антенной. Вы ведь, надеюсь, будете пользоваться конкретной базовой станцией - той, которая ближайшая? Вот и прицельте на неё свою направленную антенну. Она повысит уровень сигнала на величину своего коэфф. усиления, который даже в простейшем случае бывает значительным (например, "двойной квадрат" Харченко, который способен изготовить даже школьник, имеет усиление 7...8 дб).

Вопрос немного переформулирован, теперь он звучит так:

Можно ли заряжать автомобильный аккумулятор зарядным устройством через подключенный диод Шоттки и как это отразится на ЗУ кроме потери части энергии?

На ЗУ это не отразится никак, ему пофик, что и через что от него заряжается. Кроме потери части энергии, уходящей на нагрев диода, на диоде потеряется часть выходного напряжения ЗУ. Т.е. при заряде от фиксированного напряжения (такое тоже случается) аккум получит на Uпр меньше. Для примера: если ЗУ настроено выдавать 12 вольт, а прямое напряжение на диоде - 0,2 вольт, то аккум зарядится до 11,8.
Вообще-то тут есть одна хитрость, связанная с нелинейностью ВАХ диода, но с этим я предлагаю вам разобраться самостоятельно, поскольку в вопросе об этом не спрошено.

Это нетрудно посчитать "на пальцах", если не требуется высокой точности. А поскольку вы ток задали неточно (от 5 до 10 мА), то вам, похоже, точность не нужна.
1. Примем напряжение среднее по диапазону от 7 до 12 вольт, т.е. примерно 10 вольт. Сопротивление вашего устройства для тока питания по закону Ома - 10 вольт/5...10 мА = 1...2 килоом, или 1000...2000 Ом.
2. Постоянная времени RC-цепи показывает, за какое время напряжение на конденсаторе упадёт примерно в 3 раза. Чтобы узнать отсюда ёмкость, надо постоянную времени поделить на сопротивление - 5 сек/1000...2000 Ом = 0,0025... 0,005 фарады.
3. Поскольку у вас напряжение должно снизиться не на две трети, а примерно на треть - значит, конденсатор понадобится большей ёмкости. Ну, увеличиваем её вдвое-втрое.
Итак, искомая ёмкость приблизительно (очень приблизительно!) 5000...15000 микрофарад. Более точно можно установить её по результатам проверки "на железе".
И кстати, электрическая ёмкость аккумулятора в миллиампер-часах - это произведение тока на время, в течение которого он может такой ток обеспечить. В принципе можно посчитать мАч и для конденсатора, но потребуется интегрировать график тока, поскольку у конденсатора, в отличие от аккумулятора, за время разряда ток очень непостоянный. А то, что вы написали (миллиампер/час) - это результат деления, не имеющий ни физического, ни технического смысла.

Я понял вашу проблему так - вам надо оцифровать переменную составляющую сигнала, а его средним значением можно либо пренебречь, либо любым образом им манипулировать (извините, если понял неправильно, но как написано, так и читано).
Для решения этой задачи давно применяется классический и очень простой способ - подать сигнал через разделительный конденсатор (в вашей схеме это вместо резистора 160 ком или последовательно с ним). Его ёмкость выбирается исходя из входного сопротивления АЦП (в вашей схеме это резистор 50 ком) и наинизшей частоты в спектре сигнала.
Если есть опасение, что размах переменной составляющей может превысить нижний и верхний пороги и выйти за пределы линейности АЦП, то перед разделительным конденсатором придётся поставить устройство автоматической нормализации уровня (в радиоприёмниках такая штука называется АРУ).

Обычно так не делают, но если вы тяготеете к предельной простоте, то да, так можно. Тем не менее кое-что нуждается в комментариях.

качественный звук

Качество звука этой схемой не определяется, а зависит сугубо от того, что скрывается внутри esp32 (я имею ввиду и софт, и железо, т.е. ЦАП).

максимальный ток через динамик -- около 1 А, мощность на динамике -- до 4 Вт

Вот так в лоб это не рассчитывается. Вы забыли, во-первых, про действующее значение переменного напряжения, и во-вторых, двойную амплитуду, т.е. размах. Чтобы получить 4 ватта, вам надо иметь амплитуду звука на динамике около 6 вольт, соответственно размах около 12 вольт. От эмиттерного повторителя при 5-вольтовом питании это не получится.

Для минимального потребления во время простоя держать на аналоговом выходе в это время 0.

Я не программист, но если вы уверены, что сможете написать софт, распознающий паузы в звуке и не создающий на паузах щелчков... в общем, вам виднее. Аналоговая техника решает вопросы экономичности иначе, да и цифровая тоже (ШИМ).

Чтобы не было искажений выводимый сигнал программно сжать и сдвинуть так, чтобы его амплитуда была в диапазоне +0.5...+3.3 вольта.

Тут опять неверная прикидка. В диапазон 0,5...3,3 вольт должна помещаться не амплитуда, а размах. Если он в пределе составляет 2,8 вольт, то пиковая амплитуда - 1,4 вольт, действующее значение - около 1 вольт, и при токе 1 ампер получается всего около 1 ватт.
Тем не менее получить 4 ватта при 5 вольтах питания можно. Для этого надо либо уменьшить сопротивление динамика до 2 Ом (транзистор изменить на более мощный с бОльшим коэфф.усиления по току базы), либо усложнить схему (сделать её 2-тактной или с трансформаторным выходом).

Чем долго объяснять, лучше один раз показать:

Слева - две штуки тех самых NC. Что вы их подключите куда-то, что не подключите - им пофик.

Так делать категорически нельзя. Дело в том, что быстрый зарядник - это не просто источник питания с вольтами и амперами, это "умное" устройство с микроконтроллером на борту, запрограммированным исполнять определённый протокол. По этому протоколу зарядник и смартфон общаются через USB, согласовывают между собой, насколько можно поднять ток и напряжение по отношению к стандартным 5 вольт и 1 ампер, и только потом пошагово, в несколько приёмов, не одномоментно, делают это повышение. Если зарядник не получает правильного ответа от смартфона (например, потому, что это смартфон другого производителя), повышение не происходит, и зарядка продолжается со стандартными 5 В, 1 А.
Всё это нетрудно наблюдать с помощью вот такого зарядного кабеля, снабжённого дисплеем, показывающим ток и напряжение:
Я делал это, подключая разные зарядники к разным смартфонам, и убедился в пошаговости этого процесса и в том, что быстрый зарядник переходит к быстрой зарядке только с "родным" смартфоном. Иногда, впрочем, бывает частичное совпадение протокола, и тогда, например, напряжение не повышается, а ненамного повышается только ток (до 1,5...2 А).

в стране война, и какого-то хрена в магазинах пропали все измерительные приборы,

Извините, не знал про такие подробности, иначе не иронизировал бы.
Теперь о деле. В принципе замер осуществить несложно, даже таким плохим вольтметром, как в заряднике, хотя точности высокой, конечно, достичь будет трудно. Берёте достаточно мощную автомобильную двухнитевую лампочку накаливания (такую, какие ставили в фары) и подключаете её к вашему преобразователю так, чтобы обе нити были включены последовательно. Т.е. общий вывод не задействуете, а подключаете к выводам от обоих нитей накаливания. Включаете всё это хозяйство, и обе нити начинают тускло светиться. Измеряете напряжение на одной, потом на другой нити накаливания, суммируете, и получаете полное выходное напряжение. Подкручиваете регулятор на преобразователе, каждый раз измеряя сумму на лампочке, и в конце концов добиваетесь нужного напряжения.
Если непонятно, почему тут требуется именно достаточно мощная лампочка - объясню в комментариях. Если такой лампочки нет, то её можно заменить на пару одинаковых низкоомных мощных резисторов (например, по 10 Ом, 10 ватт). Да и насчёт точности можно не особо стараться, для ноутбука годится отклонение плюс-минус 5%, т.е. от 18 до 20 вольт.