¿Sería suficiente algo como un Arduino Mega, con duplicadores de voltaje para obtener de 5V a 10V, para enviar esas salidas de voltaje a nuestra unidad de iluminación
Si usa un amplificador de amplificador operacional de ganancia de dos, probablemente necesitará un voltaje de suministro de 11 o 12 V para ese circuito. Con una fuente de alimentación de 10 V, incluso si elige un amplificador operacional de "riel a riel", es probable que no obtenga una salida por encima de 9.9 V o menos. También tenga en cuenta que la corriente disponible puede ser muy limitada al tratar de obtener la salida del amplificador operacional cerca del riel. Si su requisito actual "bajo" es 1 uA, estará bien; si son 10 mA, probablemente necesitará más espacio para el suministro.
Si 9.9 V está bien, entonces se puede hacer funcionar el circuito del amplificador desde una tensión de 5 V duplicada.
Si un duplicador de voltaje no funciona, y usted aún no tiene, por ejemplo, un suministro de 12 V disponible, puede usar un circuito convertidor de refuerzo para generar 12 o 15 V de su suministro de 5 V existente.
También es posible que tenga que usar algo para convertir la señal PWM más cerca de DC
Todo lo que necesitas es un filtro de paso bajo. Se puede implementar uno simple con solo una resistencia y un condensador (busque "filtro RC"). Si desea una ondulación menor de la que le proporciona un filtro de un solo polo, es probable que pueda combinar una función de filtro de paso bajo de dos polos con su función de ganancia 2x en un circuito de amplificador operacional.