Wenn man oer PWM eine sehr genaue Spannung erzeugen will, muß man die folgenden Punkte beachten:
1) Der Ausgangswiderstand ist nicht 100% Symetrisch, etwa in der Größenordung 30 Ohm. Der Ausgangswiderstand ist auch noch Temperaturabhängig: also den Ausgang nicht zu stark belasten.

2) Die Schaltzeiten H-L und L-H können etwas verschieden sein. Ähnlich die Effekte beim Einschwingen und ggf, eine Ladungsinjektion. Wichtig wird das vor allem wenn man einen PWM fall drin hat mit nur H oder nur L. Sonst ist der Effekt eigentlich immer gleich. Also sind bei 8 Bit PWM Werte von 0 und 256 Problematisch.

3) Groundbounce: Durch den Widerstand in der GND Leitung ist GND im Chip nicht gleich dem Externen GND. Analoges gilt für VCC. Hier kann man mit einem externen Gatter Abhilfe schaffen, denn die externen gatter brauchen oft weniger Strom, denn die sehen nur die 256 mal niedriegere PWM Frequenz.

4) Rückkopplugn auf den Quarz Takt. Es muß vermieden werden, das das PWM Signal irgendwie auch den Quarz zurückkoppelt, z.B. kapazitiv. Ein verschiebung der Periode beim umschalten um nur 50ns/250 = 200 ps wäre schon störend. Eventuell besser einen geschlossen Oszillator, statt dem Oszillator im µC.

5) Bei einem Aktiven Filter können die sehr hochfrequenten Signalanteile an den Flanken zu Fehlern führen. Also besser den Filter erst mal passiv, und erst dahinter ggf. einen OP. Auch die Entkopplungskondensatoren und EMV werden kritisch, denn HF Störungen (z.B. 60 MHz) können an einem OP im Analogteil einen DC Effekt haben.

6) Wie eigentlich immer bei gemsichen analog/digitalschaltungen ist die Masseführung nicht ganz einfach. Von daher wundert es etwas das der Tiny2313 besser funktioniert hat, denn der hat ja GND VCC gegenüber.

Eine Begrenzung beim PWM mit hoher Auflösung ist ja auch das Einschwingen des Filters. Man kann das beschleunigen, wenn man hinter dem Filter eine S&H Schaltung die syncron mit dem PWM Signal aktualisiert wird. Man bekommt so ein vielfach schnelleres Einschwingen, und könnte dann das PWM Signal z.B Aufteilen als 10 + 6 Bit, so dass bei den 6 Bit der Zustand 0% oder 100% nie vorkommt, also eigentlich 7 Bit, aber nur die mittlere Hälfte nutzen.

Es gibt mitlerweilen auch einigermaßene erschwingliche DACs, auch für 16 Bit.