Si le preocupan los armónicos, debería evitar el PWM. Las ondas rectangulares están repletas de armónicos que se extienden hasta donde lo permiten las velocidades de giro de los pines. Aunque el filtrado de paso bajo se librará fácilmente del material de orden superior, el material de orden inferior será más difícil de eliminar sin un filtro serio. No especifica la cantidad de distorsión armónica con la que podría vivir o el rango de frecuencia y las formas de onda que intenta generar (10kHz me hace pensar que está intentando crear un generador de forma de onda de audio), pero está luchando en una batalla perdida que De todos modos, terminará con la necesidad de componentes activos externos. ¿Por qué no agregar un DAC?
También voy a adivinar que no quieres escribir ningún código, por lo que un rápido Google muestra que Adafruit ofrece una MCP4725 breakout board con una biblioteca y un tutorial preescritos. El MCP4725 es un DAC de 12 bits. A pesar de que su INL deja algo que desear, estarás en una mejor orden de magnitud que incluso tus mejores esfuerzos con el PWM a bordo.
Como dice Leon Heller, si realmente desea generar señales de alta calidad (y en un rango de frecuencias mucho más amplio), podría optar por una solución DDS. Los dispositivos analógicos hacen algunos buenos con la SRAM incorporada para el almacenamiento de formas de onda arbitrarias, por lo que simplemente configura el chip, dile que se vaya y listo, sin necesidad de un flujo de datos constante. Sin embargo, esto es probablemente más allá de sus requisitos en esta etapa. También hay un montón de tableros chinos baratos basados en el AD9850 en todo eBay que podrían ser de interés.