Настройки графика PGF

Question

У меня есть это tikzpicture/ pgfplot(см. ниже). У меня есть несколько вопросов по этому поводу.

1. Как вы кладетеИкс-метки (10 ¹ , 10 ² и т. д.) сверхуИкс-ось?
2. Как вы указываетеу-ось вниз (стрелка внизу)?
3. Как разместитьИкс-метка на зеленой вертикали (на частоте 1591 Гц)?
4. Как можно поставить дополнительные галочки нау-ось без метки (например, каждая единица - отметка, только каждая третья единица - метка)?
5. Как разместить линии сетки рядом с этими дополнительными галочками из предыдущего вопроса?
6. Можно ли поставить точку или крестик на перекрестке красный-зеленый?
7. Могу ли я также добавить стрелку, указывающую на эту точку пересечения, с текстовой меткой?
8. Когда я начинаю домен с 10 вместо 1 или когда я использую xmin=10, я получаю белую область междуу-ось и график/сетка. Как этого избежать? Я бы хотел, чтобы этот график начинался с 10 ¹ ву-ось.

Большое спасибо заранее!

\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

редактировать: как это (решил почти все ваши вопросы ...)?

(красные линии обозначают границы текста)

\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}

примечание:

• tikzбиблиотеки всегда следует загружать в преамбуле документа
• pgfplotsload tikz, поэтому нет необходимости загружать его (/снова)
• лучше, чем масштабировать диаграмму, задать ее ширину, например, равную ширине текста