¿Cómo puedo agregar señales de alto y bajo voltaje a un offset de CC de alto voltaje?

La respuesta depende de qué tan aceptable es para una señal hacer retroceder a las otras. En el peor de los casos, se aíslan las señales de CA cada una con su propio inductor y capacitor de serie. Estos serían filtros de banda estrecha para pasar solo la frecuencia específica (3 kHz y 20 Hz en su caso).

El DC se aislaría con un inductor de serie "grande". Esto dejaría pasar el CD, pero tendría una impedancia suficientemente alta a 20 Hz para no atenuar mucho esa señal. La señal de 3 kHz verá una impedancia mucho mayor, por lo que cualquier cosa que funcione para la señal de 20 Hz funcionará para la señal de 3 kHz.

Puede usar un transformador con el secundario en serie con la fuente de CC. Esto superpondrá una señal de CA en la parte superior del nivel de CC. También puede alimentar el primario desde una señal de CA a la que se hace referencia a tierra.

Si bien las otras respuestas son perfectamente correctas, debe tener en cuenta que la construcción de un amplificador de alto voltaje para hacer el trabajo no es muy difícil siempre que las corrientes de carga no sean demasiado altas. Sus frecuencias relativamente bajas ayudan en este sentido. Un simple MOSFET de alto voltaje y un amplificador operacional normal harán el trabajo si está dispuesto a hacer un trabajo de estabilidad y respuesta de frecuencia.

Y por 14 dólares puedes obtener un amplificador operacional de Apex Microtechnology que te dará 300 voltios columpios En su caso, necesitaría fuentes de alimentación asimétricas, como +250 y -50, pero eso no es imposible.