Configurações de gráfico PGF

Question

Eu tenho isso tikzpicture/ pgfplot(veja abaixo). Eu tenho algumas perguntas sobre isso.

1. Como você coloca ox-labels (10 ¹ , 10 ² e assim por diante) no topo dox-eixo?
2. Como você aponta osim-eixo para baixo (a seta abaixo)?
3. Como você coloca umx-label na vertical verde (em 1591Hz)?
4. Como você pode colocar marcas extras nosim-eixo sem rótulo (por exemplo, cada unidade é um tick, apenas cada terceira unidade é um rótulo)?
5. Com essas marcações extras da pergunta anterior, como você coloca as linhas de grade ao lado delas?
6. É possível colocar um ponto ou uma cruz na intersecção vermelho-verde?
7. Também posso colocar uma seta apontando para esse ponto de intersecção com um rótulo de texto?
8. Quando inicio o domínio em 10 em vez de 1, ou quando uso xmin=10, obtenho uma região branca entre osim-axis e o gráfico/grade. Como voce pode evitar isso. Eu gostaria que esse gráfico começasse com 10 ¹ nosim-eixo.

Muito obrigado antecipadamente!

\documentclass{article}
\usepackage{pgf,tikz}
\usepackage{pgfplots}
\begin{document}
\usetikzlibrary{circuits.ee.IEC,graphs,patterns,calc,positioning,intersections,quotes,decorations.markings,angles,bending,arrows.meta,shapes}
\def\dBmax{0}
\def\dBmin{-12}
\def\pi{3.14159}
\def\R{1000}
\def\C{0.0000001}
\def\Fc{1/(2*\pi*\R*\C)}
\pgfplotsset{width=14.5cm,height=6cm}
\begin{tikzpicture}[scale=0.8]
  \begin{axis}[title=$Laagdoorlaatfilter-verzwakking$,
      axis lines=middle,
      ymin=\dBmin,ymax=\dBmax,
      ylabel={$A_v(dB)$},
      ylabel style={at={(ticklabel* cs:1)},anchor=east},
      ytick={-21,-18,...,0},
      xmode=log,
      domain=1:100000,
      xlabel={$f(Hz)$},
      xlabel style={at={(ticklabel* cs:1)},anchor=south},
      xtick style={above=1cm},
      xminorticks=true,
      xmajorticks=true,
      xminorgrids,
      xmajorgrids,
      grid=both,
      samples=100]
    \addplot[no marks, blue] {20*log10(1/sqrt(1+(2*\pi*\R*\C*x)^2))};
%    \addplot+[no marks, green] {20*log10(1/sqrt(1+1/((2*\pi*\R*\C*x)^2)))};
    \addplot+[no marks, red] {-3};
    \addplot+[no marks,green!50!black] coordinates{(\Fc,\dBmax) (\Fc,\dBmin)};
  \end{axis}
\end{tikzpicture}
\end{document}

Answer 1

editar: assim (resolveu quase todas as suas dúvidas...)?

(linhas vermelhas indicam bordas do texto)

\documentclass{article}
\usepackage{siunitx}
\usepackage{pgfplots}
\pgfplotsset{compat=1.16}
\usetikzlibrary{arrows.meta}

\begin{document}
    \begin{tikzpicture}[pin edge={Latex-,black}]
\def\dBmax{0}
\def\dBmin{-12}
\def\pi{3.14159}
\def\R{1000}
\def\C{0.0000001}
\def\Fc{1/(2*\pi*\R*\C)}
\begin{semilogxaxis}[                             % <---
    width=\linewidth,height=6cm,                  % <---
    title=Laagdoorlaatfilter-verzwakking,
    title style = {at={(0.5,1.2)},font=\itshape}, % <---
    axis x line=top,                              % <---
    axis y line=left,                             % <---
    ymin=\dBmin, ymax=\dBmax,
    ylabel={$A_v$ (\si{\decibel})},               % <--- 
    ylabel style={at={(-0.07,0.5)}},              % <---
    ytick={\dBmin,\dBmin+3,...,\dBmax},           % <===
%   ytick={\dBmin,\numexpr\dBmin+3\relax,...,\dBmax}, % alternatively, 
    xlabel={$f$ (\si{\hertz})},
    xlabel style={at={(0.5,1.1)}},
%
    extra x tick style={% changes for x extra ticks % <===
        tick label style={font=\footnotesize,text=green!50!black}, % <===
        grid style={semithick,green},               % <===
                    },
    extra x ticks={1591},                           % <=== 
    extra x tick labels={1591},                     % <===
%
    grid=both,                                       
    minor y tick num=2,                             % <===
    domain=10:100000,                                  
    samples=100,
    no marks]
    \addplot[blue] {20*log10(1/sqrt(1+(2*\pi*\R*\C*x)^2))};
    \addplot[red]  {-3};
    \node[circle,fill, inner sep=1pt,
          pin=45:$f_c$] at (1591,-3) {};            % <===
  \end{semilogxaxis}
\end{tikzpicture}
\end{document}

observação:

• tikzbibliotecas devem sempre ser carregadas no preâmbulo do documento
• pgfplotsload tikz, então não é necessário carregá-lo (/again)
• melhor do que dimensionar o diagrama é prescrever sua largura, por exemplo, para ser igual à largura do texto