PWM 平滑滤波计算器
PWM + RC Smoothing Tool
单片机 PWM 经一阶 RC 低通即得直流平均电压（穷人 DAC）。输入 PWM 幅值/频率/占空比与 R、C，得平均电压、纹波峰峰值闭式解、时间常数与截止频率，并画出稳态波形——评估“要多低才算够平”。
稳态波形 Steady-State Waveform
输出端电容电压（两个周期）。虚线为平均电压，灰色为 PWM 输入。
参数说明 · 4 条
- 平均电压
- V_avg = Vh·D，与 R、C 无关（直流分量原样通过）。RC 只决定“有多平”与建立快慢。
- 纹波与时间常数
- τ = RC 远大于周期 T 时纹波 ≈ Vh·T/(2RC)（小纹波近似），此时输出干净但阶跃建立慢（5τ ≈ 5RC）。τ 太小纹波大、太大跟随慢——纹波 < 1 LSB 与建立时间的折中是这类“伪 DAC”的设计核心。
- 截止频率建议
- fc = 1/(2πRC) 取 PWM 频率的 1/100 以下，基波衰减约 −40 dB；要求更平可再加一级 RC（二阶 −40 dB/十倍频）。
- 负载影响
- 本页按空载计算。带负载 R_L 时等效为 R∥R_L 充电、R·C 放电，平均电压会被拉低——精密场合用 RC + 跟随器（运放缓冲）隔离。