每個(gè) PWM DAC 都需要模擬濾波，以將所需的直流分量與不需要的交流紋波分開(kāi)。簡(jiǎn)單的濾波器是單級(jí) RC 低通濾波器。對(duì)于 50% 占空比的壞情況，它給出了 ~Tpwm / 4RC 的 Vrpp（紋波峰峰值振幅，表示為滿量程的分?jǐn)?shù)），其中 Tpwm = PWM 周期時(shí)間。顯然，通過(guò)使 RC 足夠長(zhǎng)（例如，RC = 64Tpwm，Vrpp = 1/28 = 一個(gè) 8 位 lsb），可以實(shí)現(xiàn)任何所需程度的紋波衰減，但 DAC 響應(yīng)時(shí)間將相應(yīng)受到影響：

    例如，對(duì)于 8 位，響應(yīng)時(shí)間 = ~64ln(2 8 )Tpwm = 355Tpm 。

    兩級(jí)級(jí)聯(lián) RC 濾波器（圖 1）可以做得更好（參見(jiàn)圖 2的 41Tpwm 穩(wěn)定），因?yàn)榭梢酝ㄟ^(guò)更短的 RC 時(shí)間常數(shù)實(shí)現(xiàn)所需的紋波衰減，例如，圖 1 的 702 s 與 16 ms 形成對(duì)比需要單級(jí) RC。

    圖 1一個(gè)兩級(jí)無(wú)源 RC 濾波器，顯示的值為 8 位和 256 s Tpwm。

    圖 2兩級(jí) RC 8 位、1 lsb、0.004 峰峰值紋波和 41Tpwm 穩(wěn)定時(shí)間。
    但是，如果 41Tpwm 仍然不夠快怎么辦？我們可以做什么？

    當(dāng)然，RC 常數(shù)可以減少，如圖3所示，其 RC 為 500 s，產(chǎn)生 30Tpwm 穩(wěn)定。但是現(xiàn)在紋波膨脹到 1/128 = 2 lsb，這可能是不可接受的。 

    圖 3減少的 RC 導(dǎo)致更快的 30Tpwm 建立，但紋波增加了一倍。

    建議的解決方案是仔細(xì)檢查紋波波形及其與原始 PWM 的相位關(guān)系，如圖4所示。

    圖 4半正弦紋波與 PWM 信號(hào)異相約180度。

    無(wú)源濾波器的每個(gè) RC 級(jí)，除了衰減紋波外，還將其相移約 -90 o。這導(dǎo)致終紋波信號(hào)被延遲半個(gè)周期，因此相對(duì)于原始 PWM 反轉(zhuǎn)，這使得簡(jiǎn)單的被動(dòng)求和等同于減法。相應(yīng)的電路如圖 5所示。

    圖 5不用反相器通過(guò)模擬減法消除紋波的電路。

    R3 R4 分壓器將一個(gè) 1 lsb 振幅 PWM 分量相加，將凈輸出紋波分量從 2 lsb 減少到 1 lsb 約 50%，與圖 1 實(shí)現(xiàn)的衰減相同。生成的輸出信號(hào)——具有與 30Tpwm 相同的穩(wěn)定時(shí)間圖 4—如圖 6所示。

    圖 6被動(dòng) PWM 減法后的凈紋波和穩(wěn)定。

    盡管本文的主題是在沒(méi)有有源逆變器的情況下減少紋波，但仍然很想將這些結(jié)果與替代方案（如圖 7和圖 8所示）進(jìn)行比較。在不影響 1 lsb Vrpp 的情況下，其 ~25Tpm 穩(wěn)定速度是圖 1 原始雙 RC 41Tpm 速度的兩倍。

    圖 7帶有源逆變器的紋波濾波器電路。

    圖 8使用有源逆變器消除紋波。