La caída de voltaje es causada por una resistencia en su controlador que tira de la entrada del acelerador a tierra, probablemente para asegurar que el motor permanezca apagado si el potenciómetro del acelerador se desconecta. Esta carga forma un divisor de voltaje con la fuente (salida Arduino + filtro), el circuito equivalente se ve así: -
simular este circuito : esquema creado usando CircuitLab
Usando unos pocos cálculos simples podemos estimar el valor de la resistencia desplegable del controlador. En primer lugar, asumiendo que su Arduino utiliza un AVR MCU que se ejecuta en 5V, su salida impedancia debería ser de alrededor de 30 & ohm ;, por lo que la salida la resistencia después de que el filtro sea ~ 1.03k & ohm ;. La caída de voltaje bajo carga es 3.8V-3V = 0.8V, por lo que Ley de Ohm nos dice que la corriente es de 0.8V /1.03kΩ = 0.777mA, y la resistencia de entrada del controlador es 3.0V / 0.777mA = 3.9k & ohm ;.
Puede reducir la caída de voltaje disminuyendo el valor de su resistencia de filtro (y aumentando la capacitancia para mantener el mismo efecto de filtrado) o agregando un amplificador operacional para amortiguar la señal y proporcionar una salida de baja impedancia. Sin embargo, esto puede no ser necesario porque su controlador solo necesita 3.5 V para la aceleración máxima, y puede compensar la caída de voltaje aumentando la relación PWM máxima (debería acercarse a 4 V a 100% PWM).