Der Filter ist mit 100 Ohm / 330 nF sehr nieder ohmig. Da muß man dann schon den Ausgangswiderstand des Ports berücksichtigen, und der ist nicht unbedingt Spannungsunabhängig. Das könnte schon mal das Signal verfälschen. Dann kommen bei einem Filter 1.ter Ordnung immer noch ein paar Reste der PWM Frequenz durch. Je nach ESR der Kondesators und der Masseführung kommt noch ein direktes durchkopplen dazu. Je nachdem wie der genaue Abtastzeitpukt des AD-wandlers mit der Phase des PWM Signals zusammenfällt gibt es dann die extra Störungen die mal da sind und dann wieder nicht so stark.

Die Bezeichnung Oberwellen ist übrigens hier nicht richtig, denn Oberwellen sind exakte Vielfache der Grundfrequenz und führen zu einer nicht sinusförmigen Signalform, die man hier auch noch hat. Die höherfrequenten Störungen sind mehr als Schwebunng zu bezeichnen und das gibt es gerade wenn die Frequenzen gerade nicht ganz zusammenpassen, weil ein Quarz und der interne Oszillator zusammenkommen.