本发明为一种基于高速模数转换和时间数字转换技术的数据采集系统，为电子技术领域，包括前端信号调理模块，前端信号调理模块包括甄别电路以及差分调理电路；包括TDC芯片与ADC芯片分别接收甄别电路以及差分调理电路处理后的信号的数据采集模块；分别连接TDC芯片与ADC芯片的FPGA时序控制单元，FPGA时序控制单元读取TDC芯片与ADC芯片的数据，并与DDR3 SDRAM存储器和PCIE总线相连，通过PCIE总线与计算机相连接；用于当离子进入飞行时间质量分析器时，向甄别电路输入触发信号，并将触发信号输入至FPGA时序控制单元的脉冲发生器，FPGA时序控制单元接收到触发信号后，产生控制时序使ADC芯片和TDC芯片同时进行采集，该系统能够同时得到ADC和TDC采集的数据，利用ADC采集和TDC采集的优势。