Заработает ли данная схема по приподниманию "синусоидного" сигнала?

Если на вход АЦП подать последовательным включением два источника подбором + постоянки и синусоиды (обычное сложение двух сигналов) то обе полуволны синусоиды будет в области положительных значений (твой рисунок 3).

Если тебе заранее точно известна амплитуда сигнала, то можно и так. Но схема неверная. У тебя на выход пойдет просто напряжение питания, а от сигнала и следа не останется.

Если же содержимое сигнала заранее не известно, то лучше применить схему АРУ (на основе операционного усилителя это делается чрезвычайно просто, схем в Сети полно, и требует это всего нескольких деталей, общей стоимостью 10 рублей). После такой схемы сигнал любой амплитуды будет приведен к заданному тобой уровню без искажения его формы.
И уж после этого, когда амплитуда его гарантированно известна и стабильна - пожалуйста, можешь подмешивать к нему постоянную составляющую величиной ровно в половину этой амплитуды. И получишь сигнал между "нулем" и "максимумом".

Если ты хочешь сохранить и изменения амплитуды (чтобы тихий сигнал остался тихим, а громкий - громким) - тогда можно не применять АРУ, а просто настраивать чувствительность на входе ручкой. Делить сигнал ровно вдвое (с помощью делителя из двух одинаковых сопротивлений). И потом - добавлять постоянное напряжение (ровно половину от напряжения питания). Это будет с десяток резисторов, низкий КПД. Обычно для целей "поднимания сигнала" используются проходные конденсаторы. Таким конденсатором очень легко связать выход и вход участков схемы с разными уровнями опорных напряжений. Тебе даже не придется высчитывать, насколько именно поднимать сигнал - об этом самостоятельно позаботится последующее в схеме устройство.

Дли переменки источник постоянного напряжения - это КЗ. Выход замкнут, на нём ничего не будет. Ну, то есть будет только 5 В.

Усилишь до или после

Инструментальник возьми. Там проще пареной репы. Или можно сумматор на ОУ с весовыми коэффициентами. Правда отрицательное питание понадобиться.

"Синусоидный" - поставь
... диод.
А другую полуволну дорисуй компьютером.
Если надо.