El control de una señal PWM de ventilador de 4 cables con Arduino permite solo dos configuraciones

He conectado mi pin pwm a mi arduino como en este tutorial

http://fritzing.org/projects/reading-pc-fan-rpm-with-an-arduino/

Está funcionando correctamente. Puedo leer y configurar la velocidad usando un boceto de este sitio web:

http://www.beefrankly.org/blog/2011/12/21/read-out-4-pin-cpu-fan-speed/

int fanPulse = 0;
unsigned long pulseDuration;

void setup()
{
Serial.begin(9600);
pinMode(fanPulse, INPUT);
digitalWrite(fanPulse,HIGH);
}

void readPulse() {
pulseDuration = pulseIn(fanPulse, LOW);
double frequency = 1000000/pulseDuration;

Serial.print("pulse duration:");
Serial.println(pulseDuration);

Serial.print("time for full rev. (microsec.):");
Serial.println(pulseDuration*2);
Serial.print("freq. (Hz):");
Serial.println(frequency/2);
Serial.print("RPM:");
Serial.println(frequency/2*60);

}

void loop()
{
analogWrite(3,20);
delay(5000);
readPulse();
analogWrite(3,50);
delay(5000);
readPulse();
analogWrite(3,100);
delay(5000);
readPulse();
analogWrite(3,200);
delay(5000);
readPulse();
analogWrite(3,255);
delay(5000);
readPulse();
}

Me parece que solo puedo ingresar valores superiores a 127 y valores inferiores a 127. No hay pasos entre ellos. El ventilador no girará más lento cuando pase de 126 a 0 o de 128 a 255.

Algunos resultados que obtengo:

100: 

 pulse duration:19058
time for full rev. (microsec.):38116
freq. (Hz):26.00
RPM:1560.00


0:

pulse duration:19160
time for full rev. (microsec.):38320
freq. (Hz):26.00
RPM:1560.00


127:

pulse duration:9032
time for full rev. (microsec.):18064
freq. (Hz):55.00
RPM:3300.00


255:

pulse duration:9151
time for full rev. (microsec.):18302
freq. (Hz):54.50
RPM:3270.00

¿He cometido algún error o es posible que mi ventilador no acepte valores precisos? ¿Me puede recomendar algún ventilador de 4 cables que pueda usar para esto o de alguna otra manera? Pensé en usar un SG2524N para controlar un motor de dos cables, pero no tengo experiencia con esto. Gracias por su consejo.