ШИМ в напряжение - очень просто, в принципе на выходе ШИМа просто ставите последовательно сопротивление и конденсатор на землю. Параллельно конденсатору второе сопрротивление. С конденсатора снимаете постоянное напряжение. R*C ~ 10/(частота ШИМа). Соотношение сопротивлений будет определять коэффициент пропорциональности. Зависит насколько точная линейная зависимость нужна?